硬质合金基础知识及行业应用
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硬质合金基本知识简介硬质合金基本知识简介一、硬质合金的基本知识1、硬质合金的定义:由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。
2、硬质合金的特点:具有高硬度、耐磨、强度和韧度性较好、耐热、耐腐等系列优良性能。
3、硬质合金的用途:广泛应用于金属切削、拉伸、耐磨零件、冲压模具、地质矿山、量具、刃具、圆珠笔尖、军事上穿甲弹头。
4、硬质合金的分类:1)、WC-CO 2)、WC-CO-添加剂3)、WC-CO-TiC 4)、WC-Ni (无磁合金)5、硬质合金的组成元素:W 、WC、Co 、Ni6、硬质合金介于钢、陶瓷之间,与钢相比有以下特点:1)高的硬度、高的耐磨性,低的抗冲击性(决定了硬质合金的使用范围)2)高的抗压性、低的抗弯强度,易断裂3)热膨胀系数低只有钢的三分之一4)耐腐蚀、耐磨性5)高温稳定性二、硬质合金的几个重要指标(物理性能、化学性能、机械性能)1)、比重:Co上升,D下降 D ( density )2)、硬度:Co上升,HRA下降、粒径上升3)、抗弯强度:Co上升,抗弯强度上升4)、抗压强度:Co上升,抗压强度下降5)、冲击韧性:Co上升,冲击韧性上升;粒径大、韧性上升6)、娇顽磁力:与Co含量,晶粒度有关,娇顽磁力可以用来控制合金组织,是生产厂的一项内控指标7)、磁饱和:与Co含量有关,检测Co 含量或已知成分Co量是否存在非磁性8)、弹性模量:硬质合金的弹性模量大。
Co上升,弹性模量下降;晶粒度对弹性模量影响大9)、导热性:WC-Co有较高的导热性。
Co上升,导热率下降10)、热膨胀系数:Co含量的增大而增大,合金热膨胀系数比钢材低很多三判断硬质合金的缺陷1、制粉:1)混料:a、成分b、粒径;2)孔洞:大于40um孔洞为脏划孔(不合格产品)、小于40um孔洞为孔隙(合格产品);3)脱碳:表现为银白色亮点;4)渗碳:石墨夹杂,表现为端口发暗,表面发黑2、成型:1)分层2)裂纹3)未压好:棱角尖锐的三角形、四角形孔洞3、烧结:1)起皮2)鼓泡3)孔洞4)组织不均匀5)变形6)裂纹7)黑心8)过烧9)欠烧Roblloy几种原材料的主要用途锻造模具用原材料:制造汽车产业和机械产业等主要产业所需要各种部材的模锻。
硬质合金的热膨胀系数及其应用场景硬质合金以其出色的热膨胀系数而在各个行业中得到广泛应用。
本文将介绍硬质合金的热膨胀系数及其各种应用场景。
1. 硬质合金介绍硬质合金,也被称为钨钴合金或硬金属,是由钨碳化物(WC)和钴(Co)等金属粉末通过高温烧结而成的一种具有高硬度和高耐磨性的材料。
它具有优异的物理和化学性质,使得其在各个领域都有广泛的应用。
2. 硬质合金的热膨胀系数热膨胀系数是指物体由于温度变化而引起的长度、体积等尺寸的变化程度。
硬质合金具有较低的热膨胀系数,这使得它在高温环境下具有较好的稳定性和可靠性。
3. 硬质合金的应用场景硬质合金的热膨胀系数使得它在许多领域中具有重要的应用价值。
3.1 金属切削工具硬质合金在制造金属切削工具(如钻头、铣刀等)中发挥着关键作用。
由于硬质合金的热膨胀系数较低,它可以在高速切割时保持工具的几何形状和尺寸的稳定性,从而提高切削效率和切削质量。
3.2 热喷涂领域在热喷涂领域,硬质合金被广泛用于制造喷涂材料,如喷涂涂层和喷嘴。
硬质合金的低热膨胀系数能够避免涂层出现热应力损伤,提高喷涂材料的使用寿命和性能稳定性。
3.3 煤矿工业硬质合金在煤矿工业中的应用也是不可忽视的。
它常被用于制造采煤机、凿岩机和煤矿专用工具等设备。
硬质合金的低热膨胀系数使这些设备在高温、高压力和高摩擦环境下能够保持稳定和耐用。
3.4 制造业硬质合金还广泛应用于制造业中,如汽车工业、航空航天工业和电子工业等。
它们被应用于制造零件、模具和工具,以提高产品的质量和性能。
硬质合金的低热膨胀系数能够在不同温度下保持工件的几何尺寸和稳定性。
4. 硬质合金热膨胀系数的测试方法为了确定硬质合金的热膨胀系数,可以使用热膨胀系数测量仪器进行测试。
这些仪器通常基于热膨胀原理,通过测量物体在不同温度下的长度变化来计算热膨胀系数。
通过对硬质合金进行测试,可以确保其在实际应用中具有所需的热稳定性和可靠性。
5. 结论硬质合金的热膨胀系数及其应用场景在各个行业中都发挥着重要作用。
硬质合金的应用
硬质合金,也被称为硬质合金钎料或硬质合金刀具,是一种由钨(W)、钴(Co)、碳(C)等金属粉末通过高温烧结制成的合金材料。
其硬度高、耐磨性好,因此在各种工业领域中都有广泛的应用。
以下是硬质合金的一些主要应用:
●切削工具:
1.刀具:用于加工金属、木材、塑料等材料的刀片,如铣刀、车刀、钻头等。
2.锯片:用于切割各种材料,如金属、木材、复合材料等。
●矿山工具:
1.岩钻头:用于岩石和土壤的钻孔,例如煤矿、隧道建设中使用的岩钻。
2.切岩刀具:用于采石、矿山工作中的切割和分离。
●金属加工工具:
1.车床刀具:用于金属加工中的车床切削。
2.铣刀:用于铣削金属表面的刀具。
●钻探工具:
1.石油钻头:用于石油勘探和钻井。
2.地质勘探钻头:用于地下勘探和矿产勘探。
●模具和模具零件:
1.冲压模:用于冲压、注塑等模具制造。
2.成型模具:用于压铸、注塑等成型工艺。
●切割工具:
1.切片刀:用于切割硬质材料,如玻璃、陶瓷等。
2.电线切割刀:用于电缆和导线的切割。
●军工和航空航天:
1.硬质合金刀片:用于制造飞机零件、导弹部件等。
●医疗器械:
1.手术刀片:在医疗手术中使用,具有高硬度和锋利度。
硬质合金因其硬度高、抗磨性强的特性,在上述应用领域中发挥着重要作用,提高了材料加工和工具的耐用性和效率。
硬质合金材料
硬质合金材料,又称硬质合金,是一种由钨、钴、钛、钼等金属粉末以及少量
粘结剂混合压制而成的坚硬材料。
它具有高硬度、耐磨、耐腐蚀、高强度和高熔点等特点,因此在机械加工、矿山工具、石油钻采、军工等领域有着广泛的应用。
首先,硬质合金材料的硬度非常高,通常在HRA80以上,有的甚至可以达到HRA90以上。
这种超高硬度使得硬质合金材料成为了加工硬质材料的理想选择,
比如加工钢铁、合金钢、铸铁、不锈钢等材料时,硬质合金刀具能够保持锋利,不易磨损,从而提高了加工效率和加工质量。
其次,硬质合金材料具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
在高速切削、重载切削等
恶劣工况下,硬质合金刀具能够保持较长时间的使用寿命,不易出现断裂、磨损等现象。
同时,硬质合金材料也具有良好的耐腐蚀性,能够在恶劣的工作环境下保持稳定的性能,延长使用寿命。
另外,硬质合金材料还具有高强度和高熔点的特点。
这使得硬质合金材料在高
温高压的环境下仍能保持稳定的性能,不易发生变形、断裂等现象。
因此,在矿山工具、石油钻采、军工等领域有着广泛的应用。
总的来说,硬质合金材料以其高硬度、耐磨、耐腐蚀、高强度和高熔点的特点,在机械加工、矿山工具、石油钻采、军工等领域有着广泛的应用前景。
未来,随着科学技术的不断进步,硬质合金材料的性能将得到进一步提升,应用领域也将不断扩大,为人类的生产生活带来更多的便利和效益。
硬质合金材料
硬质合金材料,是一种由金属和非金属元素组成的材料,具有硬度高、抗磨损、抗腐蚀等优点,广泛应用于机械制造、石油化工、地质勘探等领域。
硬质合金材料的主要成分是金属钨和钴。
钨是一种具有高熔点和高硬度的金属,常用于制作钨钢、电极等。
而钴是一种韧性良好的金属,具有良好的耐腐蚀性和高温性能。
将钨和钴按一定比例混合后,经过高温烧结、冷却等工艺,形成具有均匀组织和高硬度的硬质合金。
硬质合金材料具有以下优点:
首先,硬度高。
硬质合金的硬度比大多数金属和合金都高,能够达到HRA90以上,甚至高达HRA95以上。
因此,硬质合金制成的工具和刀具具有很强的抗磨损性能,能够在恶劣环境下长时间使用,延长使用寿命。
其次,抗腐蚀性能好。
硬质合金具有良好的耐腐蚀性能,能够抵抗酸、碱等化学物质的腐蚀,不易生锈。
因此,硬质合金制成的零件和工具可以在腐蚀环境下使用,提高了使用寿命。
再次,热稳定性好。
硬质合金具有良好的高温稳定性,能够在高温下保持硬度和强度。
这使得硬质合金在高温工艺中得到广泛应用,如金属切削、热喷涂等领域。
此外,硬质合金还具有良好的导热性和导电性能,能够高效吸
收和释放热量,提高工具和刀具的散热性能,避免因高温而导致的变形和损坏。
总之,硬质合金材料具有硬度高、抗磨损、抗腐蚀等优点,是一种性能优良的材料。
在机械制造、石油化工、地质勘探等领域得到广泛应用,不仅改进了工具和设备的性能,提高了生产效益,而且减少了资源的消耗和环境的污染,具有重要的经济和社会意义。
硬质合金的原理及其应用1. 硬质合金的定义硬质合金是一种由金属碳化物粒子(通常是钨碳化物或钛碳化物)均匀分布在金属基体中组成的复合材料。
硬质合金具有高硬度、高强度、良好的耐磨性和耐蚀性等特性,被广泛应用于工业领域。
2. 硬质合金的原理硬质合金的高硬度主要是由于钨碳化物和钛碳化物等金属碳化物的存在。
这些金属碳化物具有非常高的硬度,并且均匀分布在金属基体中,从而提高了整个材料的硬度。
硬质合金的制备一般是通过粉末冶金工艺进行的。
首先,将金属粉末和碳化物粉末按一定的比例混合均匀。
然后,将混合粉末放入高温炉中进行烧结,使金属粉末和碳化物粉末结合成硬质合金的形态。
3. 硬质合金的应用硬质合金由于其独特的性能,在工业领域有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:3.1 切割工具硬质合金的高硬度和耐磨性使其成为理想的切割工具材料。
例如,硬质合金刀片被广泛应用于金属加工中的铣削、车削等工艺中。
由于硬质合金切削工具能够保持较长时间的锋利度,因此大大提高了加工效率和加工质量。
3.2 钻头和锯片硬质合金的硬度和耐磨性使其成为理想的钻头和锯片材料。
它们能够在处理硬质材料(如钢、混凝土等)时更好地保持锋利,并且具有较长的使用寿命。
因此,在建筑、制造和维修等行业中广泛使用。
3.3 磨料材料硬质合金中的金属碳化物具有高硬度和耐磨性,因此也常被用作磨料材料。
硬质合金颗粒可用于制造磨料砂轮、砂纸等磨料工具,用于金属和非金属材料的研磨和抛光。
3.4 刀具刀片硬质合金的高硬度和耐磨性使其成为制造各种类型刀具刀片的理想材料。
硬质合金刀具刀片被广泛应用于切削和加工不锈钢、合金钢、铸铁等材料的切削与抛光过程中。
由于硬质合金的耐磨性,刀具刀片能够保持较长时间的锋利度,减少更换刀片的频率,提高工作效率。
3.5 石油和天然气行业硬质合金广泛应用于石油和天然气行业,用于制造石油钻头和其他钻具。
由于硬质合金在高温和高压环境下具有出色的性能,因此它们能够承受严酷的钻探条件,并提高钻探效率。
硬质合金牌号、性能及用途【完整版】硬质合金是以一种或几种难熔碳化物(碳化钨、碳化钛等)的粉末为主要成分,加入作为粘接剂的金属粉末(钴、镍等),经粉末冶金法而制得的合金。
它主要用于制造高速切削刃具和硬、韧材料切削刃具,以及制作冷作模具、量具和不受冲击、振动的高耐磨零件。
硬质合金的特点(1)硬度、耐磨性和红硬性高硬质合金常温下硬度可达86~93HRA,相当于69~81HRC。
在900~1000℃能保持高硬度,并有优良的耐磨性。
与高速工具钢相比,切削速度可高4~7倍,寿命长5~80倍,可切削硬度高达50HRC的硬质材料。
(2)强度、弹性模量高硬质合金的抗压强度高达6000MPa,弹性模量为(4~7)×105MPa,都高于高速钢。
但其抗弯强度较低,一般为1000~3000MPa。
(3)耐蚀性、抗氧化性好一般能很好地抗大气、酸、碱等腐蚀,不易氧化。
(4)线膨胀系数小工作时,形状尺寸稳定。
(5)成形制品不再加工、重磨由于硬质合金硬度高并有脆性,所以粉末冶金成形烧结后不再进行切削加工或重磨,特需再加工时,只能采用电火花、线切割、电解磨削等电加工或专门的砂轮磨削。
通常由硬质合金制成的一定规格的制品,采用钎焊、粘接或机械装夹在刀体或模具体上使用。
常用硬质合金常用硬质合金按成分和性能特点分为三类:钨钴类、钨钛钴类、钨钛钽(铌)类。
生产中应用最广泛的是钨钴类和钨钛钴类硬质合金。
(1)钨钴类硬质合金主要成分是碳化钨(WC)和钴,牌号用代号YG(“硬”、“钴”两字汉语拼音字首),后加钴含量的百分数值表示。
如YG6表示钴含量为6%的钨钴类硬质合金,碳化钨含量为94%。
(2)钨钛钴类硬质合金主要成分是碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)及钴,牌号用代号YT(“硬”、“钛”两字汉语拼音字首),后加碳化钛含量的百分数值表示。
如YT15表示碳化钛含量15%的钨钛钴类硬质合金。
(3)钨钛钽(铌)类硬质合金这类硬质合金又称通用硬质合金或万能硬质合金,主要成分是碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)或碳化铌(NbC)和钴组成。