硬质合金性能和检测

硬质合金材料性能表征项介绍硬质合金材料是一种具有高硬度、高抗磨性和高耐蚀性的材料。

它通常由金属碳化物和金属结合相组成，具有优异的性能。

硬质合金材料的性能表征是指对其材料性能的评价和描述，包括物理性能、机械性能和化学性能等方面。

首先，物理性能是硬质合金材料性能表征的重要指标。

其中，硬度是硬质合金的显著特点之一，通常比传统金属材料的硬度要高。

硬度的测量通常采用洛氏硬度（HRC）或帕氏硬度（HV）等方式。

另外，密度和熔点也是物理性能的重要指标。

硬质合金材料的密度通常较大，熔点较高，这两个指标与材料的质量和热稳定性有关。

其次，机械性能是硬质合金材料性能表征的核心内容之一、硬质合金材料具有优异的抗拉强度、抗压强度和抗弯强度等机械性能。

抗拉强度和抗压强度是材料在受力状态下的抗力能力，它们的高低决定了材料的负载能力。

抗弯强度则代表了材料在受力时的抗力能力。

此外，杨氏模量和断裂韧性也是机械性能的重要指标。

杨氏模量反映了材料的刚性程度，断裂韧性代表了材料在受力作用下的抗破裂性能。

化学性能也是硬质合金材料性能的重要表征。

硬质合金材料通常具有良好的耐腐蚀性能，能够在恶劣的化学环境中保持其结构和性能稳定。

对于不同应用需求，硬质合金材料还可以进行表面处理，如喷涂、镀层等，以增强其耐腐蚀性能和抗氧化性能。

此外，热性能也是硬质合金材料性能表征的重要方面之一、硬质合金材料具有较高的热导率和热膨胀系数。

热导率决定了材料的导热能力，对于高温应用场景非常重要；热膨胀系数则反映了材料在受热时的膨胀程度，对于材料在温度变化条件下的稳定性有一定影响。

总之，硬质合金材料的性能表征包括物理性能、机械性能、化学性能和热性能等方面。

这些性能表征项对于评估硬质合金材料的适用性和性能优劣具有重要意义，也为材料在各个应用领域的选择和设计提供了科学依据。

(一)硬质合金简介用粉末冶金的方法（包括：球磨、混料、压制成型和烧结）值得的WC-Co或WC-TiC -Co 合金称为金属陶瓷硬质合金。

简称为硬质合金。

随着工业生产的飞跃发展，硬质合金制品的应用及研究也不断扩大和深入。

(二)性能和用途金属陶瓷硬质合金是一种较硬的材料，在某种场合下可以代替金刚石材料。

他的特点是具有高的熔点，高的硬度，高的耐磨性及比高速钢更高的热硬性;切削温度高至1000℃，而刀具的硬度尚未显著下降。

因此在金属切削中，它的切削效率是一般钢制刀具无可比拟的。

同时，硬质合金制品的使用寿命也比钢制品高的多。

钨钴类合金一般强度和冲击韧性较高，而钨钛钴合金的耐磨性、热硬性、和允许的切削速度则较高。

硬质合金主要用于制造切削刀具刀头；又用作各种模具、轧棍、矿山及石油钻探工具等。

(三)组织与缺陷钨钴类合金：组织由过剩的WC和以钴为基（溶有WC）的粘结相组成。

缺陷则有污垢、η相、裂纹、WC相聚集的粗大颗粒。

(四)技术要求低倍组织硬质合金的低倍组织应均匀一致。

不允许有黑心、气孔、分层、裂纹及脏污等缺陷。

高倍组织。

主要观察硬质合金中各相的组成，以及晶粒的大小、分布情况等。

允许有个别粗大的碳化钨相晶粒存在，但不允许有大量堆积或普遍晶粒长大现象。

(五)金相试样的制备和检验方法1、试样的制备硬质合金金相试样的制备方法与一般钢铁试样不同，现将我对硬质合金金相试样的制备方法介绍如下，以供参考。

(1)取样和磨制由于硬质合金制品表面与中心的组织存在差异，所以一般取制品的折断面或者剖面作为金相试样的磨面，有些制品不能进行破坏和折断，则可取比较有代表性的表面，将其磨去一定深度后进行检查。

（注：磨面最好进行倒角处理）将选定的试样观察面在磨床上磨平（若选定的观察面已经是平的，可免去此步骤），然后准备好一块抛光布（此步骤并非抛光），将大号金刚石粉末用手指沾取适量均匀涂于抛光机的抛光布上半径大约5厘米左右的圆周上，启动抛光机，于抛光布上洒适量的水（防止试样发热和利于试样磨平），然后小心的将试样放到告诉旋转的抛光布上进行磨平，磨的时候用力要均匀，并随时观察，感觉有干涩感的时候要即时洒水。

153中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2020.08 （下）分析检测技术不仅为产品的发展提供了质量保障，还为生活质量以及科学研究打下良好的基础。

人们可以通过分析检测技术得到的各项数据信息，对各个行业进行分析了解。

在进行产品质量控制中，以分析检测结果对产品的生产工艺进行适当调整，做好其生产过程的掌控，从而提高产品的质量。

从20世纪初硬质合金生产以来，通过不断的发展，硬质合金的功能得到了有效的开发，其相应的分析检测技术也在不断进步。

市场上越来越多的专业分析检测仪器，以及逐渐成熟的分析检测技术，使得硬质合金的分析检测更加专业、高效，为硬质合金的发展起到了关键作用。

1 分析检测技术概述随着我国对加大资源的开发力度，我国已经成为钨资源最多的国家，这也标志着我国的硬质合金生产位居世界首列。

其发展也受到了各方面人员的关注，更多的专家学者加大了对其分析研究，同时，发表了相关论文。

比如，《中国钨加工的现状与发展趋势》、《中国硬质合金工业的发展与技术进步》以及《我国钨产业发展现状》等。

对我国的硬质合金当前的发展形势进行了分析，同时，对其未来的发展趋势展开探讨。

通过技术的不断革新，硬质合金有着更多、更先进的产品被开发和使用，比如，精密件、超细、涂层、梯度以及超粗等产品，使得分析检测设备在不断更新，分析检测技术也在不断优化和完善。

（1）硬质合金性能检测技术的发展。

我国的相关检测技术起步较晚，在之前，使用比较多的还是传统的通用检测手段，其中不仅有硬质合金显微组织的金相测定、孔隙与非化合碳测定，还包括硬度、冲击韧性、磁饱和、密度、横向断裂强度以及矫顽磁力等检测。

由于近年来，我国加大了工业化的发展，针对硬质合金的相关检测技术也取得了较大的进步，更多的新兴技术得到了开发和应用，比如，硬质合金表面应力测定、矿山工具短杆断裂韧性测定、超粗矿山工具硬质硬质合金分析检测技术分析雒飞飞 （国合通用（青岛）测试评价有限公司，山东 青岛 266000）摘要：本文首先简要探讨分析了检测技术，并针对硬质合金的检测技术的现状进行研究，找出当前存在的问题，根据问题浅析相关发展策略。

硬质合金标准摘要：一、硬质合金概述二、硬质合金标准的重要性三、硬质合金标准的分类与内容四、我国硬质合金标准的发展五、硬质合金标准的应用与实践六、展望硬质合金标准的发展趋势正文：硬质合金是一种由钨、钴、碳等元素组成的粉末冶金材料，以其高硬度、高韧性、高熔点等优异性能在工业领域得到广泛应用。

硬质合金标准对于规范硬质合金的生产、研发、检测和应用具有重要意义。

一、硬质合金概述硬质合金是一种重要的金属材料，其主要成分是钨、钴、碳等元素。

通过粉末冶金技术，将这些元素混合、压制、烧结而成。

硬质合金具有高硬度、高韧性、高熔点、高热稳定性等优异性能，因此在工业领域具有广泛的应用，如切削工具、矿山工具、耐磨零件等。

二、硬质合金标准的重要性硬质合金标准是对硬质合金产品质量、性能、检测等方面的规范。

它对于保证硬质合金产品的可靠性和稳定性，提高我国硬质合金产业的国际竞争力具有重要意义。

三、硬质合金标准的分类与内容硬质合金标准主要包括以下几类：1.产品标准：规定硬质合金产品的分类、命名、性能、尺寸、形状、允许偏差等。

2.试验方法标准：规定硬质合金的试验方法，包括化学分析、物理性能、力学性能、金相检验等。

3.检验规则标准：规定硬质合金产品的检验程序、检验方法、判定规则等。

4.安全、卫生、环保标准：规定硬质合金生产过程中的安全、卫生、环保要求。

四、我国硬质合金标准的发展近年来，我国硬质合金标准不断完善，逐步形成了具有中国特色的硬质合金标准体系。

在与国际先进标准的对比中，我国硬质合金标准在技术要求、试验方法等方面与国际先进水平相当。

五、硬质合金标准的应用与实践硬质合金标准在硬质合金生产、研发、检测、应用等环节具有重要作用。

通过贯彻实施硬质合金标准，可以提高产品质量，降低生产成本，促进产业升级，满足市场需求。

六、展望硬质合金标准的发展趋势随着硬质合金产业的不断发展，硬质合金标准也将不断更新、完善。

未来的发展趋势主要包括：1.加强硬质合金标准的制定和修订，提高标准的科学性、实用性和前瞻性。

实验报告
课程名称：专业综合实验
专业：金属材料与热处理技术班级：金属101
姓名：
学号：
指导教师：
冶金工程学院
2012-2013学年第1学期
目录
实验一硬质合金矫顽磁力与硬度测定 (1)
实验二硬质合金宏观断口分析 (8)
实验三硬质合金金相试样制备 (13)
实验四硬质合金金相分析(一) (20)
实验五硬质合金金相分析(二) (28)
合金的比矫顽力与硬度的关系
图未压好
孔隙成为断裂源的几率最大，而夹杂物如Ca，Si
起断裂的重要因素。

要消除显微孔隙必须重视环境因素，防止灰尘的污染，严格控制制粉、
1 2 3
YG8×500
YG9C×500 YW2×500
操作情况
腐蚀3分钟后样品的显微结构腐蚀5分钟后样品的显微结构
腐蚀4分钟后样品的显微结构
可以综合采用一种通用性好的腐蚀方案：
18。

说起硬质合金，在工矿企业工作过的人很容易联想到各种工具钢，这的确是最为常见的硬质合金。

硬质合金广泛地用于制作各种刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，在工业生产中可用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材及普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等不易加工的硬质材料。

硬质合金的定义是指由不易熔化的粘结金属及金属的硬质化合物经过冶金工艺制成的一种合金材料。

它具有硬度高、耐磨、耐热、耐腐蚀等特点，强度和韧性都比较好，尤其是它的高硬度和耐磨性，完全可以在500℃的高温下保持不变，甚至在1000℃时仍能保持很高的硬度。

现在的新型硬质合金刀具，其切削速度已经超过以往碳素钢的数百倍，被誉为“工业牙齿”，可制造各种切削工具、刀具、钻具和耐磨零部件，广泛应用于军工、航天航空、机械加工、冶金、石油钻井、矿山工具、电子通讯、建筑等各领域。

随着全球经济一体化的发展，各产业对硬质合金的市场需求不断增加，伴随而来是大家对硬质合金的检测需求也越来越多，下面简单介绍一下硬质合金检测的相关情况和检测方法：硬质合金的硬度检测现在一般都采用洛氏硬度计来进行，它可以简单方便地测试出HRA 硬度值。

这种硬度计分为便携式洛氏硬度计和台式洛氏硬度计两种，用户可根据不同条件选择使用。

洛氏硬度计的来历是这样的，1914年由美国人洛克威尔（S.P.RocKwell和H.M.RocKwell）提出了检测原理和方法，以后在1919年和1921年两次对硬度计的设计进行了改进，奠定了现代洛氏硬度计的基础。

到了1930年威尔逊（C.H Wilson）又进行了更新设计，使洛氏硬度检测方法和设备更趋完善，一直沿用至今。

现在我国已生产用数码管显示并自动打印的洛氏硬度计。

洛氏硬度检测方法的特点是操作简单，测量迅速，并可从百分表或光学投影屏或显示屏上直接读数。

我们通过硬度试验，可以准确掌握硬质合金材料在不同的化学成分、组织结构及热处理工艺条件下机械性能的差异，以便在硬质合金性能的检验、监督热处理工艺的正确性及新材料的研究上实现有效的控制。

硬质合金质量控制原理
硬质合金是一种取代传统金属材料和固体高分子材料的先进材料，其具有优异的硬度、耐磨性和高温性能，广泛应用于切削工具、模具、矿业工具等领域。

为了确保硬质合金制品的质量，需要进行严格的质量控制。

硬质合金的质量控制原理主要包括以下几个方面：
1. 原材料质量控制：硬质合金的原材料主要包括碳化钨、碳化钛等粉末，并通过粉末冶金工艺进行烧结制备。

原材料的质量对最终制品的性能具有重要影响，因此需要进行原材料的质量检测和筛选，确保原材料的纯度和颗粒尺寸符合要求。

2. 工艺参数控制：硬质合金的制备过程包括混合、压制、烧结等多个步骤。

在每个步骤中，需要严格控制工艺参数，如粉末的比例、压制力、烧结温度和时间等，以确保制品的致密度、硬度和耐磨性能符合要求。

3. 成品质量控制：硬质合金制品需要进行尺寸精度和性能测试。

例如，对切削工具进行刃口的测量，对模具进行耐磨性和尺寸稳定性的测试，以及对矿业工具进行耐冲击性和耐磨性的测试等。

通过这些测试，可以确保硬质合金制品的质量符合客户的需求。

4. 过程控制和检验记录：在整个生产过程中，需要进行过程控制和检验记录。

通过定期对原材料、工艺参数和成品的抽样检测，可以及时发现问题并采取相应的措施。

同时，需要对每批
次的生产数据进行记录，以便追溯和分析，保证生产过程的可控性和稳定性。

综上所述，硬质合金质量控制原理主要包括原材料质量控制、工艺参数控制、成品质量控制以及过程控制和检验记录。

通过严格控制每个环节，可以确保硬质合金制品的质量稳定和可靠，满足用户的需求。

硬质合金的性能特点及应用硬质合金，也被称为硬质合金材料或钨钢，是由钨碳化物（WC）和钴（Co）等金属粉末经过高温烧结制成的一种高强度、高硬度、耐磨损的金属材料。

硬质合金具有许多优异的性能特点，广泛应用于各个领域。

首先，硬质合金具有优异的硬度。

其硬度可达到HRA85-93，甚至可以达到HRA93以上，是钢材的数倍甚至十几倍。

这使得硬质合金在切削加工领域有着重要的应用，能够用于加工硬度较高的材料，如金属、合金、木材、复合材料等。

其次，硬质合金具有良好的耐磨性能。

硬质合金表面覆盖有高硬度的WC颗粒，使得它具有优异的耐磨损性能，能够耐受长时间的摩擦磨损。

因此，硬质合金在制造工业中，如刀具、模具、矿山机械、石油钻头等领域得到广泛应用。

第三，硬质合金具有优异的抗断裂性能。

这归功于硬质合金的高韧性和强韧的结构。

硬质合金的韧性是指其在受力作用下发生塑性变形和断裂后的能量吸收能力，在一定程度上可以避免塑性变形和破裂。

因此，硬质合金常用于制造固结钻头、锲式车刀夹等需要抗断裂性能的工具。

此外，硬质合金还具有较好的耐蚀性，以及优异的热稳定性和抗热冲击性。

硬质合金的耐蚀性使得它们适用于一些恶劣的工作环境，如化工行业。

而优异的热稳定性和抗热冲击性则使得硬质合金可以在高温条件下长时间工作，如航空航天、能源开采等领域。

根据以上特点，硬质合金在各个领域有广泛的应用。

在切削加工领域，硬质合金广泛应用于车削、铣削、钻削、切割、磨削等工艺，制作高速刀具、铣刀、齿轮刀具等。

在采矿行业，硬质合金被用于制造岩钻、岩石切割器、石油钻头等工具。

在模具领域，硬质合金常用于制造冲模、热压模、挤压模等。

在工业领域，硬质合金被用于制造液压缸、叶片、轴承等耐磨部件。

在航空航天领域，硬质合金应用于制造发动机零部件、导弹导向系统等。

另外，硬质合金还在医疗行业、消费电子行业、光学行业等方面得到广泛应用。

总之，硬质合金凭借其优异的硬度、耐磨性、抗断裂性能等特点，在多个领域得到广泛应用，为现代工业的发展作出了重要贡献。

硬质合金类测试化学成分分析 OES/ICP 横向破断测试ASTM B 406-10GB/T 3851-1983孔隙度测试ASTM B 276-10GB/T 3489-1983硬度测试ASTM B 294-10GB/T 3849-1983密度测试ASTM B 311-08GB/T 3850-1983平均晶粒度测试ASTM B 390-92(2000) 黑色金属常规元素碳含量(%)ASTM E415-08硫含量(%)ASTM E1086-08JIS G1253-2002硅含量(%)GB/T 11170-2008GB/T 4336-2002磷含量(%)GB/T 223.10-2000锰含量(%)GB/T 223.11-2008GB/T 223.13-2008镍含量(%)GB/T 223.16-1991GB/T 223.18-1994铬含量(%)GB/T 223.23-2008GB/T 223.26-2008钼含量(%)GB/T 223.4-2008GB/T 223.40-2007铜含量(%)GB/T 223.43-2008钒含量(%)GB/T 223.59-2008GB/T 223.5-2008钛含量（%）GB/T 223.63-1988 ASTM E 350-95(2005) 铌含量（%）ASTM E 352-93(2006) ASTM E 353-93(2006) 铝含量（%）ISO 78-2 :1999硼含量（%）GB/T 20125-2006钨含量（%）JIS G1258-0~7-2007碳当量(CE)有色金属常规元素测试铝及铝合金化学成分分析ASTM E1251-07JIS H1305-2005GB/T 7999-2007GB/T 20975.25-2008 YS/T 482-2005铜合金化学成分分析YS/T 586-2006GB/T5121.1~23-2008 锌合金化学成分分析DIN EN 12019-1998GB/T12689.12-2004 JIS H 1322-1976镁合金化学成分分析GB/T 13748.20-2009钛合金化学成分分析GB/T4698.21-1996HB 7716.13-2002气体分析气体分析碳含量(%)ASTM E1019-08JIS G1211-1995GB/T 20123-2006 ASTM E1019-08硫含量(%)ISO 15350-2000JIS G1215-4:2010GB/T 20123-2006ISO 10720-1997氮含量(%)GB/T 20124-2006JIS G1228-1997 ASTM E1409-08(钛合金) GB/T223.82-2007氢含量(%)IS Z 2614-1990ASTM E1019-08(钛合金) ASTM E1019-08ASTM E1409-08(钛合金)氧含量（%）GB/T 11261-2006GB/T 5121.8-2008(铜合金)JIS Z 2613-1992贵重金属纯度分析定性、定量分析(铁基，铝基)纯度检测（金，银）钨纯度铝纯度锌纯度锡纯度能做这些分析的检测机构：深圳SGS材料实验室（可百度搜索），FAD检测等等。