硬质合金材料的特点
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硬质合金镜面抛光方法概述硬质合金是一种具有高硬度、高耐磨性和高强度的材料,广泛应用于机械加工、模具制造、矿山工程等领域。
然而,硬质合金的加工和抛光相对困难,特别是对于实现镜面抛光更为挑战。
本文将介绍几种常用的硬质合金镜面抛光方法。
一、机械抛光机械抛光是一种常见且有效的硬质合金镜面抛光方法。
该方法通过使用机械设备和磨料来实现抛光的目的。
首先,选用合适的磨料,如氧化铝砂或金刚砂,然后将磨料固定在抛光机的磨具上。
接下来,将待抛光的硬质合金材料与磨具接触,通过旋转、摩擦和压力,使磨料在材料表面产生磨削作用,逐渐去除材料表面的凹凸不平,直至达到所需的镜面效果。
机械抛光的优点是操作简单、效率高,并且能够获得较好的表面质量。
然而,由于硬质合金的硬度较高,机械抛光需要较长的时间和较高的能量消耗。
此外,由于机械抛光容易产生热量,需要控制抛光过程中的温度,以避免对硬质合金材料造成损伤。
二、化学抛光化学抛光是一种利用化学反应去除硬质合金表面杂质和氧化物的方法。
常用的化学抛光方法包括酸洗和电化学抛光。
酸洗是将硬质合金材料浸泡在酸性溶液中,通过酸的腐蚀作用去除表面的氧化物和杂质。
电化学抛光是在电解液中通过外加电场,使硬质合金材料表面发生电化学反应,达到抛光的目的。
化学抛光的优点是可以快速去除硬质合金表面的杂质和氧化物,并且可实现较高的表面平整度和光洁度。
然而,该方法需要注意选择合适的抛光液和操作条件,以避免对硬质合金材料造成腐蚀和损伤。
同时,化学抛光对环境有一定的污染风险,需要注意处理废液。
三、研磨抛光研磨抛光是一种通过研磨和抛光材料表面来改善硬质合金的表面质量的方法。
常用的研磨抛光方法包括研磨纸、研磨布和研磨液。
首先,选用合适的研磨纸或研磨布,将其固定在研磨设备上。
然后,将硬质合金材料与研磨纸或研磨布接触,通过磨擦作用逐渐去除材料表面的凹凸不平,达到抛光的效果。
研磨液则可以通过在研磨过程中提供润滑和冷却作用,减少磨损和热损伤。
刀具材料有哪几种刀具材料是制作刀具的原材料,不同的刀具材料具有不同的特性和用途。
在工业生产和日常生活中,刀具被广泛应用于各个领域,因此了解不同的刀具材料对于选择合适的刀具至关重要。
下面将介绍几种常见的刀具材料及其特点。
1. 钢。
钢是最常见的刀具材料之一,它具有优良的机械性能和耐磨性,适用于制作各种刀具,如厨房刀具、工业刀具等。
钢的主要成分是铁和碳,同时还含有少量的合金元素,如铬、钼、锰等。
不同成分的钢具有不同的性能,如碳钢具有较高的硬度和切削性能,不锈钢具有良好的耐腐蚀性能。
2. 高速钢。
高速钢是一种含有高比例合金元素的钢材,主要用于制作切削工具,如铣刀、钻头、车刀等。
高速钢具有优异的硬度、耐磨性和热稳定性,能够在高速切削时保持良好的切削性能。
由于其高成本和难加工性,高速钢主要用于制作高精度、高效率的刀具。
3. 硬质合金。
硬质合金是一种由钨、钴、碳等金属粉末烧结而成的刀具材料,具有极高的硬度和耐磨性。
硬质合金刀具广泛应用于金属切削加工、矿石开采、木材加工等领域,能够在恶劣的工作环境下保持良好的切削性能。
硬质合金刀具的制造工艺复杂,成本较高,但在特定的工况下能够发挥出其独特的优势。
4. 陶瓷。
陶瓷刀具是近年来新兴的刀具材料,由于其优异的耐磨性、耐腐蚀性和化学稳定性,被广泛应用于食品加工、医疗器械等领域。
陶瓷刀具具有轻量化、不锈蚀、不导热等特点,能够满足特定领域对刀具的高要求。
5. 钛合金。
钛合金是一种轻质、高强度的金属材料,具有良好的耐腐蚀性和高温性能,适用于制作高性能的刀具。
钛合金刀具常用于航空航天、汽车制造等领域,能够满足对刀具重量和强度要求的场合。
总结。
不同的刀具材料具有不同的特点和适用范围,选择合适的刀具材料需要根据具体的工作要求和材料特性进行综合考虑。
随着材料科学的不断发展,新型刀具材料的涌现将进一步拓展刀具的应用领域,为工业生产和生活带来更多的便利和效益。
硬质合金牌号成分标准
首先,硬质合金的主要成分包括碳化钨、钴、钛、钼等。
其中,碳化钨是硬质合金的主要成分,其含量通常在70%以上。
碳化钨具有极高的硬度和耐磨性,是硬质合金具有优异性能的关键成分。
而钴的作用则是增加硬质合金的韧性和强度,提高其加工性能和耐冲击性。
钛和钼的加入可以提高硬质合金的耐腐蚀性能,使其在恶劣环境下仍能保持稳定的性能。
其次,硬质合金的成分标准在不同的行业和应用中有所差异。
比如,用于机械加工的硬质合金通常要求硬度高、耐磨性好,因此碳化钨和钴的含量会相对较高;而用于石油钻探的硬质合金则需要具有较好的耐腐蚀性能,因此钛和钼的含量会相对较高。
因此,针对不同的应用,硬质合金的成分标准也会有所不同。
此外,硬质合金的成分标准还受到生产工艺、设备条件、成本控制等因素的影响。
在生产工艺方面,采用不同的制备方法和烧结工艺,可以调控硬质合金的微观结构和性能,从而影响其成分标准。
在设备条件和成本控制方面,生产企业需要根据自身的实际情况,合理调整硬质合金的成分标准,以实现性能和成本的平衡。
综上所述,硬质合金牌号成分标准是影响硬质合金性能和应用的重要因素。
了解硬质合金的成分标准,可以帮助生产企业选择合适的硬质合金材料,满足不同领域的需求。
同时,科研人员也可以根据硬质合金的成分标准,开展相关的材料设计和工艺优化研究,推动硬质合金材料的发展和应用。
希望本文对硬质合金牌号成分标准有所帮助,谢谢阅读!。
硬质合金圆棒一、硬质合金圆棒简介硬质合金圆棒又名硬质合金棒材,是一种以硬质合金(WC)为主要原料,再加上其它贵重金属和粘贴相经采用粉末冶金方法压制烧结而成的高硬度、高强度的合金材料,广泛用于国民生产加工领域,如钨钢钻头。
二、生产工艺流程硬质合金圆棒毛坯工艺流程制粉→按用途要求配方→经湿磨→混合→粉碎→干燥→过筛→后加入成型剂→再干燥→过筛后制得混合料→制粒→ 压制→成型→低压烧结→成型(毛坯)→外圆磨精磨(毛坯没有这道工序)→检测尺寸→包装→入库。
五、硬质合金圆棒材质性能特征1、以优质超细碳化钨和进口钴粉为原料。
2、采用世界先进的低压烧结制备技术进行标准化生产。
3、具有高强度和高硬度。
4、具有极好的红硬性、耐磨性好、高弹性模量、高抗弯曲强度、化学稳定性好(耐酸、碱、高温氧化)、耐冲击韧性好、膨胀系数低,导热、导电与铁及其合金相近的特点。
5、高新精密先进设备:德国进口10MPa低压烧结炉烧结。
6、独特的新工艺:真空高温高压烧结。
产品在最后阶段采用压力烧结,极大的减少孔隙度,提高致密性,大大地提高产品的机械性能。
7、产品特点:材质牌号多,能适用不同使用用途的需求;规格齐全,毛坯尺寸精准(减少加工量,提高生产效率)。
8、服务周到反应快:下单生产快,交货快捷准时(3~5天)。
五、#p#副标题#e#应用推荐硬质合金圆棒应用范围广泛,适用于制作钨钢钻头、PCB行业的微钻头,光电通讯行业的电极棒,机械加工行业硬质合金钻头,钻柄,顶尖、推杆、耐磨精密零件、是整体数控铣刀和带孔加工刀具首选优质材料等。
六、硬质合金的焊接特点硬质合金主要用于制造刀具、量具、模具、采掘工具以及整体刀具等双金属结构。
切削部分为硬质合金,基体为碳素钢或低合金钢,通常为中碳钢。
这类工件在工作时受到相当大的应力作用,特别是压缩弯曲、冲击或交变载荷,要求接头强度高、质量可靠。
硬质合金具有高硬度和耐磨性好的特点,但也存在脆性高、韧性差等缺点。
大部分硬质合金工具是用焊接的办法镶嵌在中碳钢或低合金钢基体上使用,焊接工艺与硬质合金的使用性能密切相关,焊接性能的好坏直接影响到硬质合金的使用效果。
国产硬质合金株洲材质说明YB415 适用于钢、铸钢、铸铁、不锈钢等材料的精加工,半精加工。
-YB435 适用于钢、铸钢、不锈钢等材料的半精加工,中等精加工。
-YB235 韧性非常好的基体,刀刃安全性好。
在中低速情况下粗加工,适用于钢、奥氏体不锈钢、铸钢的车、铣、镗、钻(带周遍削刀片),主要用于P40和M35材料。
-YBC151 高耐磨性的基体,是一种在P15区域广泛选用的合金;适宜于钢,铸钢和不锈钢半精、精加工在高速切削条件下的理想牌号。
-YBC251 具有特殊强度与韧性刀刃的基体,涂层基体内其特殊组织结构使合金具有良好的温度与耐磨性,是一种使用及为广泛的涂层合金;是钢材加工的通用牌号,适宜于钢,铸钢,和不锈钢材料的半精和精加工。
-YBC351 高强度与抗塑性变形基体,具有好的韧性及抗塑性;适用于钢,铸钢的半精加工、粗加工;同时也可以用于断续切削高强度钢与不锈钢的粗加工。
-YBC201 涂层硬质合金牌号,用于钢、铸铁、淬火钢的中、低速铣削。
-YBC301 高硬度的基体,适宜于中速、高速;轻、重负荷铣削加工低合金钢与非合金钢,也可以用于条件比价差的情况下的铣削加工-YBC401 极好的韧性基体适用于对钢及铸造不锈钢的中等及重型铣削加工。
-YBM151 涂层基体内存在特殊组织结构,具有良好的切削强度和耐磨性,适宜于在切削参数条件较好强情况下进行不锈钢的精加工、半精加工-YBM251 通用性极好的涂层牌号合金,具有良好的韧性与耐磨性,优先用于在连续切削与断续切削条件下的不锈钢的半精加工到粗加工-YBM351 有极好的切削强度与抗冲击性能及非常好的耐磨性,适用于车加工和镗加工不锈钢及在P30加工范围内材料的低速重负荷粗加工-YBM252 具有良好的韧性和耐磨性,适用于精车,镗加工和轻型铣削不锈钢及钻加工铸铁不锈钢和合金铸铁,也可用于中、低速切断和切槽-YBM301 涂层硬质合金牌号,用于不锈钢、耐热合金、低碳钢的中高速铣削。
硬质合金名词解释硬质合金是一种高性能材料,由金属粉末和一定量的碳化物粉末混合而成。
它具有高硬度、高强度、高耐磨性、高耐腐蚀性和高耐高温性等优异性能,被广泛应用于机械加工、矿山开采、石油钻探、航空航天等领域。
下面按类别对硬质合金进行解释。
一、按成分划分1. WC-Co硬质合金WC-Co硬质合金是由钨碳化物和钴粉末混合而成的。
它具有高硬度、高强度、高耐磨性和高耐腐蚀性等优异性能,被广泛应用于切削工具、矿山工具、石油钻头等领域。
2. TiC-Co硬质合金TiC-Co硬质合金是由钛碳化物和钴粉末混合而成的。
它具有高硬度、高强度、高耐磨性和高耐腐蚀性等优异性能,被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子器件等领域。
3. TaC-Co硬质合金TaC-Co硬质合金是由钽碳化物和钴粉末混合而成的。
它具有高硬度、高强度、高耐磨性和高耐腐蚀性等优异性能,被广泛应用于航空航天、船舶制造、化工设备等领域。
二、按制备工艺划分1. 粉末冶金法制备的硬质合金粉末冶金法制备的硬质合金是将金属粉末和碳化物粉末混合后,在高温高压下烧结而成的。
它具有均匀的组织结构、高硬度、高强度和高耐磨性等优异性能,被广泛应用于机械加工、矿山开采、石油钻探等领域。
2. 化学气相沉积法制备的硬质合金化学气相沉积法制备的硬质合金是将金属有机化合物和碳源在高温下分解,生成金属和碳化物的气体,然后在基体表面沉积而成的。
它具有均匀的组织结构、高硬度、高强度和高耐磨性等优异性能,被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子器件等领域。
三、按应用领域划分1. 切削工具用硬质合金切削工具用硬质合金是将硬质合金制成刀片、钻头、铰刀等切削工具,用于机械加工领域。
它具有高硬度、高强度、高耐磨性和高耐腐蚀性等优异性能,能够提高加工效率和加工质量。
2. 矿山工具用硬质合金矿山工具用硬质合金是将硬质合金制成钎头、钻头、锤头等工具,用于矿山开采领域。
它具有高硬度、高强度、高耐磨性和高耐腐蚀性等优异性能,能够提高采矿效率和降低成本。
钨钢硬质合金合金工具钢高速工具钢钨钢含钨的钢材钨钢制品中约含钨18%钨钢属于硬质合金,又称之为钨钛合金。
硬度为维氏10K,仅次于钻石。
正因如此,钨钢的产品(常见的有钨钢手表),具有不易被磨损的特性。
常用于车床刀具、冲击钻钻头、玻璃刀刀头、瓷砖割刀之上,坚硬不怕退火,但质脆。
属于稀有金属之列。
钨钢烧结成型就是将粉末压制成坯料,再进烧结炉加热到一定温度(烧结温度),并保持一定的时间(保温时间),然后冷却下来,从而得到所需性能的钨钢材料。
硬质合金硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物(WC、TiC)微米级粉末为主要成分,以钴(Co)或镍(N i)、钼(Mo)为粘结剂,在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。
ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属的碳化物、氮化物、硼化物等,由于硬度和熔点特别高,统称为硬质合金。
下面以碳化物为重点来说明硬质含金的结构、特征和应用。
ⅣA、ⅤA、ⅥA族金属与碳形成的金属型碳化物中,由于碳原子半径小,能填充于金属品格的空隙中并保留金属原有的晶格形式,形成间充固溶体。
在适当条件下,这类固溶体还能继续溶解它的组成元素,直到达到饱和为止。
因此,它们的组成可以在一定范围内变动(例如碳化钛的组成就在TiC0.5~TiC之间变动),化学式不符合化合价规则。
当溶解的碳含量超过某个极限时(例如碳化钛中Ti︰C=1︰1),晶格型式将发生变化,使原金属晶格转变成另一种形式的金属晶格,这时的间充固溶体叫做间充化合物。
金属型碳化物,尤其是ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属碳化物的熔点都在3273K以上,其中碳化铪、碳化钽分别为4160K和4150K,是当前所知道的物质中熔点最高的。
大多数碳化物的硬度很大,它们的显微硬度大于1800kg•mm2(显微硬度是硬度表示方法之一,多用于硬质合金和硬质化合物,显微硬度1800kg•mm2相当于莫氏一金刚石一硬度9)。
许多碳化物高温下不易分解,抗氧化能力比其组分金属强。
碳化钛在所有碳化物中热稳定性最好,是一种非常重要的金属型碳化物。
硬质合金刀具材料特点
1 引言
科学技术的进步、新材料的开发以及高精度机械的发展,对刀具的性能提出了更高的要求。
特别是随着木材及建材加工的进一步高速化和高功效化,要求刀具具有更高的耐用度,否则
经常更换刀具会影响机器和设备的生产效率。因此,一般的刀具难以符合机器和设备的高生
产效率,因而,研究硬质合金刀具成为了必不可少的一环。
2 硬质合金的介绍
(1)硬质合金刀具的种类
按晶粒大小区分,硬质合金可分为普通硬质合金、细晶粒硬质合金和超细晶粒硬质合金。按
主要化学成分区分,硬质合金可分为碳化钨基硬质合金和碳化钛基硬质合金。碳化钨基硬质
合金包括钨钴类(YG)、钨钴钛类(YT)和添加稀有碳化类(YW)三类,它们各有优缺点,
主要成分为碳化钨(WC)、碳化钛(Tic)、碳化铌(NbC)等常用的金属粘接相是Co。碳
化钛基硬质合金是以Tic为主要成分的硬质合金,常用的金属粘接相Mo和Ni。
(2)硬质合金刀具的历史
刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28~前20世纪,就已出
现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期(公元前三世纪),由于掌握了渗碳技术,
制成了铜质刀具。当时的钻头和锯,与现代的扁钻和锯已有些相似之处。
然而,刀具的快速发展是在18世纪后期,伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年,法
国的勒内首先制出铣刀。1792年,英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明最早
的文献记载是在1822年,但直到1864年才作为商品生产。
1923年,德国的施勒特尔往碳化钨粉末中加进10%~20%的钴做粘结剂,发明了碳化钨和
钴的新合金,硬度仅次于金刚石,这是世界上人工制成的第一种硬质合金。用这种合金制成
的刀具切削钢材时,刀刃会很快磨损,甚至刃口崩裂。1929年美国的施瓦茨科夫在原有成
分中加进了一定量的碳化钨和碳化钛的复式碳化物,改善了刀具切削钢材的性能。这是硬质
合金发展史上的又一成就。
近二十年来,涂层硬质合金也问世了。1969年瑞典研制成功了碳化钛涂层刀具,刀具的基
体是钨钛钴硬质合金或钨钴硬质合金,表面碳化钛涂层的厚度不过几微米,但是与同牌号的
合金刀具相比,使用寿命延长了3倍,切削速度提高25%~50%。20世纪70年代已出现第
四代涂层工具,可用来切削很难加工的材料。
(3)硬质合金刀具的性能
硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,特别是它
的高硬度和耐磨性,即使在500℃的温度下也基本保持不变,在1000℃时仍有很高的硬度。
硬质合金广泛用作刀具材料,如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等,用于切削铸铁、有色金
属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材,也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、
工具钢等难加工的材料。现在新型硬质合金刀具的切削速度等于碳素钢的数百倍。
(4)硬质合金刀具的用途
硬质合金还可用来制作凿岩工具、采掘工具、钻探工具、测量量具、耐磨零件、金属磨具、
汽缸衬里、精密轴承、喷嘴、五金模具(如拉丝模具、螺栓模具、螺母模具、以及各种紧固
件模具,硬质合金的优良性能逐步替代了以前的钢铁模具)。
(5)硬质合金刀具的选择
在选择刀具的角度时,需要考虑多种因素的影响,如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、
精加工)等,必须根据具体情况合理选择。通常讲的刀具角度,是指制造和测量用的标注角
度在实际工作时,由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的改变,实际工作的角度和标注
的角度有所不同,但通常相差很小制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性,必要
的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性,良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等),并不易变
形。
通常当材料硬度高时,耐磨性也高;抗弯强度高时,冲击韧性也高。但材料硬度越高,
其抗弯强度和冲击韧性就越低。高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性,以及良好的可加
工性,现代仍是应用最广的刀具材料,其次是硬质合金。
聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等;聚晶金刚石适用于切削不含铁的
金属,及合金、塑料和玻璃钢等;碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等
工具。
硬质合金可转位刀片现在都已用化学气相沉积法涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复
合硬层。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具,也可用于高速钢刀具,如钻
头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁,使刀具在切削时的
磨损速度减慢,涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1~3倍以上
由于在高温、高压、高速下,和在腐蚀性流体介质中工作的零件,其应用的难加工材料越来
越多,切削加工的自动化水平和对加工精度的要求越来越高。
3 体会
随着科技的发展,这种各样的刀具越来越多,对硬质刀具的实用也越来越广泛,而对于硬质
刀具的研究上,也会越来越先进,在材料的选择,合金成为了最主要的因素。刀具的发展方
向将是发展和应用新的刀具材料;进一步发展刀具的气相沉积涂层技术,在高韧性高强度的
基体上沉积更高硬度的涂层,更好地解决刀具材料硬度与强度间的矛盾;进一步发展可转位
刀具的结构;提高刀具的制造精度,减小产品质量的差别,并使刀具的使用实现最佳化。