硬质合金深冷资料
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硬质合金深冷处理技术硬质合金是一种重型金属材料,多用于机械制造的零件及需要耐磨损、耐冲击、耐腐蚀和高强度的其他结构件。
当硬质合金用在工程机械和汽车制造等高度受挫的环境中时,其表面的强度、硬度和耐磨性会受到严重影响。
为了提高硬质合金表面的硬度和耐磨性,通常采用深冷处理技术。
深冷处理法是一种能够在金属表面形成硬化层并提高硬度和耐磨性的技术。
深冷处理包括通过冷却、冰点热处理等将金属表面加固的过程。
深冷处理技术利用特定温度,允许金属对自身原子结构施加压力,形成一层厚度很小的硬化层,从而提高金属表面的硬度和耐磨性。
深冷处理的典型步骤包括:涂装,清洗,预冷却,细化,冷却,稳定,回火和散热等。
首先,将硬质合金涂装以提高处理的均匀性和金属的耐磨性。
清洗处理主要包括去除油脂、尘埃和污垢,以及其他硬化表面外层上的物质。
接着,预冷却过程将硬质合金浸渍在特殊溶液中,以减少冷凝过程中表面气孔的发生。
接下来,细化处理将内部残留应力去除,用于延长金属部件的使用寿命和强化深冷处理的结果。
然后,硬质合金将经过冷却处理,这是深冷处理的重要步骤。
最后,稳定处理、回火和散热都是为了更好地提高硬质合金表面的硬度和耐磨性。
深冷处理是一项重要的工艺,无论是从技术上还是经济上来看,硬质合金表面硬化都可以显著改善硬质合金零件的性能和寿命。
特别是在今天家电、汽车、航空航天等行业对零部件性能的要求越来越高的情况下,深冷处理技术已成为硬质合金零件技术开发的重要手段之一。
深冷处理技术的进步在于它工艺简单、技术成熟、效率高,而且可以降低深冷处理的成本,同时有助于改善表面硬度和耐磨性的要求,确保零部件的质量。
因此,深冷处理技术的开发和改进对金属加工企业来说,是不可或缺的一部分。
硬质合金深冷处理技术硬质合金深冷处理技术是指将普通的硬质合金经过低温深度冷却(往往低于40℃(−40 °F)),使合金的组织形态发生变化,使之更具有抗拉强度、耐磨性和其他性能的一种技术。
它能够改变硬质合金的机械特性,在工业上得到越来越广泛的应用。
硬质合金深冷处理技术的原理是当材料温度低于一定值时,它将形成一种称为“超低温极态”的组织结构,而这种组织结构十分独特,拥有极高的硬度,这样一来,硬质合金就可以坚韧耐用,不易变形变质。
另外,随着深冷处理技术的不断完善,冷却速度也在不断改进,这使得硬质合金深冷处理技术得到了更广泛的应用。
硬质合金深冷处理技术的应用可以按照其性能的不同划分为抗磨技术、抗拉强度技术、高温抗腐蚀技术、低温硬化技术和焊接技术等。
抗磨技术是将硬质合金经过深冷处理以获得更高的耐磨性,应用于生产钻头、模具、机床刀具等机械零部件。
抗拉强度技术是将合金加工成极为薄的片状,并通过深冷处理来提高其强度,应用于制造各种弹性体件,比如紧固件、机械连接件等。
高温抗腐蚀技术是将硬质合金加工成片状,用深冷处理技术提高其耐高温腐蚀性,应用于制造发动机内燃机零件、涡轮增压机等组件。
低温硬化技术是针对工程塑料材料而设计的,它通过将硬质合金经过深冷处理,提高其硬度和强度,应用于制造自动化设备、机械部件等。
焊接技术是将被处理的硬质合金与钢材或铝材进行焊接,以提高部件的性能和使用寿命,应用于制造汽车零部件以及航空航天结构件等。
硬质合金深冷处理技术在工业领域得到了越来越广泛的应用,它不仅能够改变硬质合金的物理性质,而且能够提高制造出来的零部件的性能和使用寿命。
由于深冷处理技术很容易操作,它也被越来越多的工厂所采用。
因此,硬质合金深冷处理技术在工业上的应用将得到进一步的拓展。
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。
硬质合金深冷处理工艺硬质合金深冷处理是一种先进的工艺,它的目的是使材料具有较高的耐磨性和机械强度,从而提高其材料和土壤的抗老化性能。
深冷处理,也称为冷处理、硬化处理或板材热处理,是一种特殊的热处理工艺,通常指将合金材料冷却到廉价的低温,以改善其机械性能。
它由四个步骤组成:装置、加热、冷却和恢复回温,并可分为两种处理方式,一种是深冷处理(DED),另一种是深冷热处理(REE)。
深冷处理很容易控制冷却速度,以达到所需的机械性能,通常在低温下进行处理,硬质合金的强化会形成在冷却之前不可改变的定型,只需短时间的处理就可以实现高水平的均匀化组织和硬度,因此,深冷处理在硬质合金加工中备受欢迎。
首先,将处理后的物料放入特殊设备中,如冷冻箱、硅胶管或真空热泵中,并经过恢复时间,在需要的低温下进行处理,使材料内部结构发生变化,从而增强材料的耐磨性和机械强度,达到强化的目的。
其次,再将处理后的物料再放入冷冻箱中,加快冷却速度,改变材料的结构,利用硬化原理产生回火效应,从而达到硬化装置的效果。
最后,通过恢复处理或均质处理实现均匀化,获得更高的机械特性。
以上是硬质合金深冷处理的主要工艺,由于深冷处理速度快,可以改善材料的机械性能,因此,深冷处理已经成为硬质合金加工的重要工艺。
深冷处理的优点是可以增强材料的耐磨性和机械强度,且处理过程简单迅速,操作方便,可以提高材料的加工能力。
其次,深冷处理可以改善材料内部结构,如可以预防材料结疤、晶界畸变,提升材料的疲劳寿命,同时还可以提高材料的韧性、塑性和强度等性能。
另外,由于深冷处理所得到的材料由于自身抗氧化、抗腐蚀的能力更好,所以在许多领域比较常见,如外科器械、航空航天等。
总之,深冷处理已成为硬质合金加工过程中不可或缺的重要工艺,具有加强材料结构、改善材料性能、提高材料强度、提升材料耐磨性、延长材料使用寿命等功能,因此在一些需要高强度、耐磨性、耐腐蚀性要求的地方px当受到重视与应用。
硬质合金深冷技术工艺
硬质合金深冷技术是一种新型的金属加工技术,它利用深冷热处理技术在硬质合金表面形成一层厚度很小的硬化层,使硬质合金具有更强的抗磨性、抗腐蚀性和耐热性,满足实际应用的要求。
硬质合金深冷技术是将硬质合金进行深冷处理,使其获得较高的硬度和抗磨性,满足高强度、高硬度、高耐磨性和耐腐蚀性的要求。
深冷处理后,硬质合金表面由原来的硬度提高到10-15毫米的硬度,比原来的硬度提高了3倍。
硬质合金深冷技术的主要特点是采用一种精密的深冷处理技术,能够在硬质合金表面形成一层厚度很小的硬化层,使硬质合金具有更强的抗磨性、抗腐蚀性和耐热性,满足实际应用的要求。
此外,硬质合金深冷技术还可以改善硬质合金表面的结构,改善表面粗糙度,减少硬质合金表面的残余应力,提高硬质合金表面的抗磨性、抗腐蚀性和耐热性,满足实际应用的要求。
硬质合金深冷技术的应用非常广泛,在航空、航天、船舶、汽车等行业中都有广泛的应用。
在航空、航天等行业中,硬质合金深冷技术有助于提高发动机的稳定性和可靠性,提高发动机的使用寿命。
在船舶、汽车等行业中,硬质合金深冷技术有助于提高汽车发动机的功率和经济性,提高发动机的使用寿命。
硬质合金深冷技术在满足实际应用的要求方面具有重要意义,它可以改善硬质合金表面的结构,改善表面粗糙度,减少硬质合金表面的残余应力,提高硬质合金表面的抗磨性、抗腐蚀性和耐热性,满足实际应用的要求。
因此,硬质合金深冷技术具有重要的意义,它是硬质合金加工技术的重要组成部分,有助于提高硬质合金的性能和使用寿命,满足实际应用的要求。
硬质合金深冷处理工艺在冶金技术中,冷加工处理的种类有很多,如退火、正火、淬火、回火等。
而硬质合金深冷处理也是常用到的一种加工方式,它属于冷变形加工,主要指硬质合金刀具或模具在高速冷却情况下经过数小时或更长时间的缓慢降温而引起的合金组织、晶粒度、力学性能及其他特征的改变。
硬质合金用作切削工具时,有粗加工和精加工之分。
粗加工时,切削刃上的主要化学成分是奥氏体组织,因此对切削性能的影响最大;精加工时,由于受热作用合金的强度和硬度提高,因此,加工表面的粗糙度值减小,因而合金工具硬度、耐磨性、抗粘结性、导热性都有所改善,同时还可以改善工具在使用时的振动情况。
但是,精加工时的切削速度应该低些,加工余量也不宜太大,否则容易造成崩刃现象。
一般情况下,先用低速进行粗加工,后用中速精加工,最后再用高速进行精加工。
2、一定条件下,深冷处理是不必然出现正火的。
一般来说,不出现正火情况有以下几个原因:(1)在机械制造生产中,为了获得某种钢材的预期性能,必须采用深冷处理工艺。
因此,一般要求合金的深冷处理组织为马氏体。
(2)深冷处理对合金的形状公差和尺寸公差没有严格限制。
因此,深冷处理的尺寸精度较差。
(3)深冷处理后的合金需要在较高的温度下进行退火,才能消除组织中残留的应力,恢复其塑性,稳定组织。
因此,一般需要对深冷处理的零件进行退火。
3、深冷处理后,组织为索氏体+残余奥氏体+少量珠光体,并且随着退火温度的提高,珠光体逐渐增多。
深冷处理对组织的影响有三点:第一,当合金在450-500 ℃退火时,由于在合金内出现了珠光体,使合金的综合性能(力学性能、热强性、热硬性等)显著提高,这种珠光体称为索氏体。
第二,当合金在400-450 ℃退火时,合金发生回复与再结晶转变,使合金强度得到明显提高。
第三,当合金在450-500 ℃退火时,虽然由于在合金中出现了索氏体,但由于组织中仍然保留少量的碳化物和石墨等,因而造成了强度的损失。
4、深冷处理也会产生部分回复。
硬质合金铣刀等刀具的深冷处理工艺深冷处理是一种将材料或零件置于-130~-196℃的低温下,按一定的工艺过程处理的方法。
深冷处理的机理如今有不同的观点,物理学家认为,深冷处理改变了金属的原子和分子的结构;冶金专家认为残留奥氏体转变成马氏体是问题的关键。
(1)深冷处理工艺方法使用设备是带有计算机连续监控功能,并能自动调节液氮进入量、自动升温的深冷处理箱。
处理过程由精密编制的降温、超低温保温和升温三个程序组成。
适当缓慢地降温,随之进行最少-196℃×2h超低温保温以及合理地升温,整个过程需36~74h。
通过这种合理的过程控制和精密的监控,以防止工件的尺寸变化和“热冲击”的产生。
深冷处理不同于一般的表面处理,它可以使被处理的材料性能得到提高,处理的刀具经过多次修磨后仍能保持一致的性能。
但是深冷处理并不能代替热处理工艺,它是提高经热处理后材料力学性能的一种有效补充手段。
(2)效果对比硬质合金刀具经深冷处理前后使用寿命对比见表1。
切削试验条件:切削试坯材料为HT250灰铸铁;刀具材料为硬质合金;深冷处理前、后切削各参数相同。
经过深冷处理后,刀具的稳定性得到提高,残余应力得到消除,寿命获得提高。
通过对灰铸铁的切削加工证实,以同样的切削参数加工同一零件的同一工序,经过深冷处理的刀具的平均寿命提高1.53~8.4倍。
表1 硬质合金刀具经深冷处理前后使用寿命对比试验中发现:若在对刀具进行深冷处理后,不补充200℃×4~5h回火,刀具不用时,在室温下停放半个月左右,则其寿命变得与未处理的一样;其次,不能将刀具直接放到液氮中,以免使刀具遭到“热冲击”损害;另外,若热处理不合理会造成深冷处理的效果甚微。
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。
硬质合金深冷处理性能变化
硬质合金深冷处理性能对照表
深冷处理对不同含Co量的硬质合金机械性能影响
结果表明,不同含Co量的硬质合金经深冷处理后,主要机械性能均获不同程度的提高,且强化效果随Co含量的增加而增大。
冷却时间对YG11C合金机械性能影响
结果表明,随冷却时间延长,合金硬度的增加幅度大致相当,为0.4~0.6HRA;抗弯强度一度降低,一定时间后略有增加。
冷却次数对YG8合金寿命系数的影响
结果表明,多次深冷处理效果明显。
硬质合金YG8深冷处理
降温速度:5.4℃/min,升温速度3.6℃/min
硬质合金锪刀深冷处理
未处理过的每把刀刃磨加工20~30个工件,提高到可加工110~150个工件,锪刀的刃磨使用寿命提高3.7~5倍。
YW1硬质合金深冷处理
℃保温18 h后,再以每小时升温70℃以每小时降低70℃的速度降温至-184,
的速度升至室温。
另一部分未经深冷处理。
从试验结果可知,经深冷处理的刀片较未经深冷处理的刀片其耐磨性有明显提高。
经过深冷处理后,YW1中的金属Co发生马氏体转变并且转化较为完全。
深冷处理工艺之所以能够提高硬质合金的耐磨性能,关键在于其能够促进α-Co向ε-Co的马氏体型转变,并使这种转变完全化。
表面残余应力变化
从表4的结果可见:经过深冷处理的YW1的表面压应力值并不比未深冷的大(压应力值越大,对刀具的抗磨损性能越有利)。
因此,对YW1而言,深冷处理提高其耐磨性能的主要原因并不在于改善了其表面残余压应力值,而是因为促进了α-Co-ε-Co的马氏体相变并使这一过程得以完全化。