硬质合金基础知识

钢材物理检验交流物理检验：不产生新物质的变化是物理变化。

我们这里只是涉及到分子层次的结构和性能检验。

物理检验分类：金相检验（包括宏观低倍检验）、性能检验、无损探伤检验。

我们探伤是独立检验分支。

所以我们平时所说的物理检验经常只包含宏观低倍、金相、性能检验，热处理是这几项检验的前期保障手段。

所有物理检验项目一般均为抽样检验，取样方法在供需双方技术协议或相应的检验方法中规定。

物理检验程序：A.技术条件、试验方法或检验规程的查阅：依据的顺序合同、条件、试验方法。

B.试样的选取和验收C.试样的制备D.试样的检验E.检验结果的记录和报出一、金相检验概述1、金相检验的定义:应用肉眼和放大镜及金相显微镜、Ｘ光、电子显微镜等手段，来观察研究各种金属组织结构和各种缺馅，鉴别材料优劣，确定用途及新产品研制等试验研究工作，称为金相检验。

2、金相检验分为两部分：第一部分是宏观检验，用肉眼和放大镜及低倍显微镜来观察检验各种金属组织和各种缺馅，称为低倍检验。

低倍组织检验又称宏观检验是用肉眼和放大镜及体式显微镜来检查钢材的纵、横断面或断口上各种宏观缺陷的一种方法。

通过宏观检验在发现钢中缺陷同时还可以观察钢材组织的不均匀性。

第二部分是微观检验，利用金相显微镜、Ｘ光、电子显微镜等手段，来观察各种金属不同状态的显微组织结构和各种缺馅，称为高倍检验。

3、金相检验的地位和作用。

金相检验是根据有关规定和标准钢材内在组织的结构进行评价的一种常见的检验方法，可用来判断不明材料类别、钢材生产工艺是否完善和热处理状态、寻找材钢材产生缺陷的原因等多个方面。

物理冶金学的主要任务是研究金属及合金的组织、成分和它们的性能之间的关系，组织和成分是研究的基础，直接决定它们的性能，在此研究中我们需要首先搞清楚这些物质的内部结构，这就是金相检验。

二、机械性能检验概述：1、什么是机试对于钢材来说机试就是钢材的机械性能试验和检测。

金属材料机械性能，教科书上常称为金属材料力学性能，即金属材料在不同的环境中，抵抗不同的外力作用，而显示出的不同力学性能。

钢铁基础知识大全一、钢材机械性能介绍1.屈服点（σs）钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。

设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo (MPa)，MPa 称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2）2.屈服强度（σ0.2）有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。

3.抗拉强度（σb）材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。

它表示钢材抵抗断裂的能力大小。

与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。

设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= Pb/Fo （MPa）。

4.伸长率（δs）材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。

5.屈强比（σs/σb）钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。

屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。

6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。

它是金属材料的重要性能指标之一。

一般硬度越高，耐磨性越好。

常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

⑴布氏硬度（HB）以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB），单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。

⑵洛氏硬度（HR）当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。

它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。

关于硬度的一些知识，什么是HRC.什么是HB. 什么是调质硬度等等●常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。

●HB应用范围较广，供货状态常用， Cu、Al也可用。

HRC适用于表征高硬度材料，如热处理硬度等。

两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。

●在一定条件下，HB与HRC可以互换。

其换算公式可大概记为：1HRC≈1/10HB。

●HV-适用于显微分析，Cu、Al也可用。

●HL-手提式硬度计，测量方便，但对样品厚度有要求。

布式硬度是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。

布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。

洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。

以0.002毫米作为一个硬度单位。

1、洛氏硬度硬度是材料抵抗外物刺入的一种能力。

试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦，由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。

这种方法称为锉试法，这种方法不太科学。

用硬度试验器来试验极为准确，是现代试验硬度常用的方法。

最常用的试验法有洛氏硬度试验。

洛氏硬度试验机利用钻石冲入金属的深度来测定金属的硬度，冲入深度愈大，硬度愈小。

洛氏硬度（Rockwellhardness），这是由洛克威尔（S.P.Rockwell）在1921年提出来的，是使用洛氏硬度计所测定的金属材料的硬度值。

该值没有单位，只用代号“HR”表示，其测量方法是，在规定的外加载荷下，将钢球或金刚石压头垂直压入待试材料的表面，产生凹痕，根据载荷解除后的凹痕深度，利用洛氏硬度计算公式HR=（K-H）/C便可以计算出洛氏硬度。

洛氏硬度值显示在硬度计的表盘上，可以直接读取。

上述公式中，K为常数，金刚石压头时K=0.2MM，淬火钢球压头时K=0.26MM；H为主载菏解除后试件的压痕深度；C也为常数，一般情况下C=0.002MM。

数控刀片的基础知识第一部分：硬质合金1概念；用粉末冶金法生产的由难熔金属化合物（硬质相）和粘结金属（粘结相）所构成的复合材料。

常用的碳化物包括：WC TiC TaC（碳化钽）NbC（碳化铌）等常用的粘结剂：Co Ni Fe硬质合金的强度主要取决于钴的含量。

硬质合金的两个因素主要包括强度和硬度，这两个因素是相互矛盾的。

随着强度的增大硬度可能会降低，硬质合金型号区分就是这两个参数不同节点的区分。

2硬质合金的特点1）高硬度、高耐磨性2）高弹性模量3）高抗压强度4）化学稳定性好（耐酸、碱、高温氧化）5）冲击韧性较低6）膨胀系数低，导热、导电与铁及其合金相近但硬质合金脆性大，不能进行切削加工；与工具钢相比硬质合金的有下列优点：a 提高刀具的使用寿命；b 提高切削效率和劳动效率；c 提高工件光洁度和精度；d可以加工高速钢难以加工的耐热合金、效合金、特硬铸铁等难加工材料。

3 概念；连续切削：在切削过程中，切削刃始终与工件接触的切削。

断续切削：在切削过程中，切削刃间断地与工件接触的切削。

高速切削：比常规切削要高出数倍的速度对零件进行切削加工的一项先进技术。

4 数控刀片的精度等级常见刀具材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等。

加工工件材料的类型主要有:钢P、不锈钢M、铸铁K、有色金属N、优质合金S、淬硬材料H。

数控刀片的精度等级:例如型号CNMG120408，第三个字母M表示刀片的制造精度。

第二部分：硬质合金的成份、结构及性能1 硬质合金主要包括以下几部分Wc—耐磨相Co—韧性相Tic Tac Nbc—硬质相Crc Vc(碳化钒)—抑制相结构：两相组织和三相组织，而三项组织决定了硬质合金的品质。

硬质合金基体（骨架）+刀片的结构和形状（血肉）+涂层(皮肤)2 硬质合金的分类1）钨钴类（WC+Co）硬质合金（YG）相当于K类2）钨钛钴类（WC+TiC+Co）硬质合金（YT）型相当于P类3) 钨钽钴类（WC+TaC+Co）硬质合金（YA）相当于G类4）钨钛钽钴类（WC+TiC+TaC+Co）)硬质合金(YW) 相当于M类P类钢材加工M类不锈钢难加工材料K类铸铁及有色金属G类矿山地质工具* 性能指标：密度，硬度，抗弯强度，矫顽磁力，钴磁等.3 硬质合金的生产工艺流程传统的工艺流程数控刀片的工艺流程配料→球磨→喷雾干燥→压制→烧结→毛检→研磨→半检→钝化→清洗→涂层→成检混合料的制备：成份是什么？又通过那几个环节制备（配料－湿磨－干燥－过筛）配料组分布均匀决定了压制性能以及整个产品的质量4 合金的生产湿磨的介质？酒精乙烷丙酮压制的概念：在模孔中填入混合料，然后压力机加压将粉沫状的混合料挤压成具有一定形状和尺寸的产品压制通常分为三个阶段？1）压块密度随压力增加而迅速增大；孔隙急剧减少。

硬质合金制备过程中的基本原理、烧结工艺及应用培训硬质合金是一种由金属粉末和粉末冶金工艺制备而成的高强度、高硬度材料。

其制备过程包括原料选择、粉末的制备、混合、成型和烧结等步骤。

硬质合金的基本原理是以金属粉末为基础材料，通过添加适量的碳化物粉末（如钨碳化钴粉末）作为增强相，经过混合、压制和烧结等工艺步骤形成。

在烧结过程中，金属粉末首先在高温下熔化，然后通过熔湿作用与碳化物相互反应生成金属碳化物结合相，使金属基体形成牢固且均匀分布的增强相颗粒。

烧结工艺是硬质合金制备过程中至关重要的一步。

主要包括预压、烧结及后处理三个阶段。

在预压阶段，通过将混合好的金属粉末和碳化物粉末放入模具中，利用压力将其预压成坯体。

这一步骤旨在提高粉末的绿密度和可压性，并为后续的烧结提供条件。

然后，将预压好的坯体放入高温的烧结炉中进行烧结。

烧结过程中，坯体在高温下逐渐熔化，金属与金属碳化物进行反应，并合成出独特的金属碳化物相。

同时，由于烧结炉中的高温和压力作用，使得金属碳化物颗粒之间发生颗粒扩散和晶粒长大现象，从而形成致密且强度高的硬质合金。

最后，在后处理阶段，将烧结好的硬质合金进行加工和调质，以达到所需的硬度和强度。

这包括切割、切磨、车削、磨削等工艺，以及热处理过程，如回火和时效处理等。

硬质合金的应用非常广泛，常见的应用包括切削工具、矿业工具、电子元件等领域。

由于硬质合金具有极高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，因此在切削加工领域被广泛应用于车削、钻孔、铣削和切割等工艺中。

同时，在矿业工具领域，硬质合金可以用作凿岩钻头、矿山钻头等，因为它的耐磨性和强度能够满足严苛的工况要求。

在电子元件领域，由于硬质合金具有优异的导热性和耐腐蚀性能，因此常用于制造散热器、金属工具接触点等。

总之，硬质合金的制备是一个复杂的过程，包括原料选择、混合、成型和烧结等多个步骤。

通过控制工艺参数和多次迭代优化，可以获得具有优异性能的硬质合金材料，满足不同领域的应用需求。