多种硬质合金材料的性质的归类与研究

----硬质合金知识硬质合金用途YW1 红硬性较好，能承受一定的的冲击负荷，是通用性较好的合金.适于耐热钢高锰钢不锈钢等难加工钢材的加工，也适于普通钢和铸铁的加工.YW2 耐磨性仅次于YW1，单其使用强度较高，能承受较大的冲击负荷，适于耐热钢高锰钢不锈钢及高级合金钢的粗加工半精加工，也适于普通钢和铸钢.YT30 耐磨性和运行的切削速度较YT15高，但使用强度抗冲击韧性较差。

适于碳素钢与合金钢的精加工，如小断面的精车精镗，精扩等.YT15 耐磨性优于YT15合金，但抗冲击韧性较YT5差。

适于钢，铸钢，合金钢中切削断面的半精加工或小切削断面精加工.YT14 使用强度高，抗冲击和抗震性好，近次于YT5合金，但耐磨性较YT5好，适于碳素钢与合金钢连续切削时的粗车粗铣，间断切削时的半精车和精车。

YT5 在钨钴钛合金中强度，抗冲击及抗震性最好，但耐磨性较差。

适于碳素钢与合金钢（包括锻件，冲压件，铸铁表皮）间断切削时的粗车粗刨半精刨。

YG3X 在钨钴钛合金中耐磨性最好，但冲击韧性较差，适于铸铁有色金属及其合金，碎火钢，合金钢小切面的高速精加工.YG3 耐磨性仅次于YG3X，对冲击和震动较敏感，适于铸铁有色金属及其合金连续切削时的精车半精车，精车螺纹与扩孔YG6A 属细颗粒合金，耐磨性好，适于冷硬铸铁，有色金属及其合金的半精加工，亦适于碎火钢合金钢的半精加工及精加工。

YG6X 属细颗粒碳化钨合金，其耐磨性较YG6高，使用强度近似于YG6合金，适于加工冷硬合金铸铁与耐热合金钢，也适于普通铸铁的精加工.YG6 耐磨性较高，但低于YG3，抗冲击和震动比YG3X为好。

适于铸铁，有色金属及合金，非金属材料中等切削速度的半精加工和精加工。

YG8 使用强度高，抗冲击，抗震性较YG6好，但耐磨性和允许的切削速度较低。

适于铸铁，有色金属及合金，非金属材料低速粗加工。

YD201 适用于铸铁、轻合金的半精加工、粗加工、亦可作为铸铁、低合金钢的铣削加工.二硬质合金分类：K类由碳化钨(WC)和钴(Co)组成按含钴量分为YG3，YG6，YG8等。

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。

硬质合金的种类及应用《硬质合金的种类及应用》我有一个朋友叫小李，他是个机械迷，整天捣鼓那些机械小玩意儿。

有一次，我去他家的小工作室参观，那简直就是一个机械的小天地。

各种零件、工具摆放得满满当当，有些我还能叫出名字，可有些就像是来自外太空的神秘物件，让我一头雾水。

小李正在摆弄一个看起来很精致的小刀具，我好奇地凑过去问：“你这小刀看起来可真酷，是用来干嘛的呀？”小李得意地扬了扬眉毛，说：“这你就不懂了吧，这刀具的刀头可是用硬质合金做的，可锋利了，切东西就像切豆腐一样轻松。

”我瞪大了眼睛，“硬质合金？这是什么神奇的东西？”小李把刀具放在一边，开始像个小老师一样给我讲解起来。

硬质合金呢，其实是一种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合金材料。

它的种类还不少呢。

首先是钨钴类硬质合金。

这种硬质合金就像是一个坚韧的战士，它的韧性比较好。

在一些比较需要耐磨和耐冲击的地方就经常能看到它的身影。

比如说，在矿山开采中那些钻探的钻头，就像是一个个深入地下的探险家，每天要面对坚硬的岩石。

如果钻头不够坚硬耐磨，那可就糟糕了，而钨钴类硬质合金做的钻头就像是拥有了不坏之身，能够轻松地在岩石间穿梭，挖掘出珍贵的矿石。

还有钨钛钴类硬质合金。

这一类合金就像是一个精准的狙击手，硬度很高。

在金属切削加工的时候，就如同一个技艺高超的厨师切菜一样，能够把金属材料按照人们的需求精准地切削成各种形状。

想象一下，那些汽车制造厂里的大型机械，在制造汽车零部件的时候，就需要这种像“狙击手”一样精准又坚硬的钨钛钴类硬质合金刀具，来确保每个零件都能达到精确的尺寸。

小李拿起一个小零件，一边用工具比划着，一边继续说：“你可别小看这些硬质合金，还有一种钨钛钽（铌）类硬质合金呢。

它就像是一个全能选手，综合性能特别好。

不管是在高温的环境下，还是在对硬度和韧性都有要求的复杂工作中，它都能表现得很出色。

比如说航空航天领域，那些发动机的制造过程中，就会用到这种合金。

硬质合金是机械加工中一种常用的合金材料，其最大特点是具有很高的硬度和耐磨性。

从构成上来说，硬质合金是以一种或多种难熔的碳化物，如碳化钨、碳化钛等的粉末为主要成分，加入作为粘接剂的金属粉末如钴、镍等，经粉末冶金制成造而成的合金材料。

硬质合金通常用于制造切削刀具、冷作模具以及高耐磨零件等。

硬质合金的特点是什么:首先，硬质合金具有极高的硬和耐磨性。

常温下，它的硬度可以达到69到81HRC，耐磨性表现也相当不错。

因此，这种材料制作的刀具切削速度可以比高速钢刀具快4到7倍，使用寿命不仅不会低于后者，反而比高速钢刀具长5到80倍，可以用于切削硬度达到50HRC的高硬度材料。

其次，硬质合金还具有很高的强度和弹性模量。

其抗压强度达到6000MPa，弹性模量最高可以达到735MPa，折两项指标均高于于高速钢材料。

但是，硬质合金的抗弯强度较低，只有1000到3000MPa。

第三，硬质合金具有较好的耐蚀性、抗氧化性和耐高温性。

硬质合金制作的刀具，通常能够很好地抵抗大气、酸、碱等造成的腐蚀，不容易发生氧化，还可以在900到1000度的高温下保持坚硬。

第四，硬质合金的线膨胀系数很小，这导致其加工时，可以具有稳定的形状尺寸。

第五，使用硬质合金加工成形的制品，通常不能再进行加工和重磨。

这是因为硬质和金的脆性较高，重磨时容易引起碎裂，所以只能采用电火花、线切割、电解磨削等电加工或专门的砂轮磨削。

常用的硬质合金材料:常用的硬质合金材料有钨钴类、钨钛钴类何钨钛钽类。

钨钴类硬质合金的主要成分是碳化钨和钴，其不同牌号是用代号YG加钴含量的百分数比来表示的。

钨钛钴类硬质合金的主要成分是碳化钨、碳化钛和钴。

牌号为YT加加碳化钛含量的百分数比。

钨钛钽类硬质合金又称为通用硬质合金或万能硬质合金，其主要成分是碳化钨、碳化钛、碳化钽、碳化铌、钴。

牌号是用YW加序数来表示的。

硬质合金材料的应用:硬质合金应用最广的领域就是作为切削刀具的材料。

硬质合金材料可以用于制作车刀、铣刀、刨刀、钻头等各种不同类型的刀具，适用于不同种类的加工工艺和工件材料。

硬质合金：由作为主要组元的难熔金属碳化物和起黏结相作用的金属组成的烧结材料，具有高强度和高耐磨性。

英文：cemented carbide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（Ni）、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。

然而，在氧化气氛中，所有碳化物高温下都容易被氧化，可以说这是碳化物的一大弱点。

除碳原子外，氮原子、硼原子也能进入金属晶格的空隙中，形成间充固溶体。

它们与间充型碳化物的性质相似，能导电、导热、熔点高、硬度大，同时脆性也大。

硬质合金的基体由两部分组成：一部分是硬化相；另一部分是粘结金属。

有附着物；⑤淬火冷却速度偏低或不均匀。

属于①、②两种情况者应清理工件表面的氧化皮等杂物，严格按工艺要求装炉，不可超载；属于后三种情况者可重新加热，确保淬火冷却速度。

１０　表面腐蚀或氧化［２］渗剂不纯、含有水、硫或硫酸盐等杂质，气体渗碳炉漏气，工件表面不清洁等，都会导致工件表面腐蚀或氧化。

只要严格控制渗剂质量、保持炉子密封性和工件表面清洁就能保证渗碳淬火后表面光洁。

１１　畸变大渗碳淬火后，工件有时畸变量较大，如圆的成了椭圆，节距拉长等。

造成此问题的因素大致有如下几个方面：①吊具选用不当或装炉方式不当；②渗碳温度过高，炉气、炉压不均匀或不稳定；③渗碳后直接淬火温度过高；④加热方式和淬火剂及淬火方式不当；⑤渗碳层的碳浓度和深度不均匀，淬火冷却时相变不同步；⑥工件形状复杂，壁厚不均匀，有的部位渗碳，有的部位未渗或少渗碳；⑦吊具或夹具选用不当。

整改措施：①细长件应垂直吊挂，工件在吊具上要平稳不能有预应力，出炉淬火应平稳，不得有大的晃动；②渗碳后直接淬火应适当预冷；③选用合适的淬火夹具；④选用合适的淬火剂，最好不用清水淬火。

１２　表面剥落或使用中脱壳造成此缺陷的主要原因是渗碳温度过高、炉气碳势过高、无扩渗，表面碳浓度过高且渗层碳浓度梯度陡，淬火后形成“硬壳”。

严重者淬火开裂，或在使用中开裂或破碎。

防止措施：①严格执行渗碳工艺，不超温渗碳，碳势控制适中；②强渗后一定要有扩散期。

有人在实践中得到的经验为：从表面向内每０．１０ｍｍ硬度下降１．５～３ＨＲＣ最佳，表面有足够的硬度，心部也有良好的韧性。

以上是气体渗碳常见的１２种缺陷。

只要认真对待，不断改革和创新，采用先进的控制仪器仪表，选用合适的淬火剂，就一定能防止这些缺陷的产生，使零件的渗碳质量符合要求。

参考文献［１］李泉华．热处理技术４００问解析［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００５．［２］王广生．金属热处理缺陷分析及案例［Ｍ］．２版．北京：机械工业出版社，櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊２００７．［知识园地］硬质合金的种类按组成成分和使用特点不同，硬质合金可分为钨钴类、钨钴钛类和通用类（万能类）硬质合金三种。

硬质合金科技名词定义中文名称：硬质合金英文名称：hardmetal;cemented carbide定义：由作为主要组元的难熔金属碳化物和起黏结相作用的金属组成的烧结材料，具有高强度和高耐磨性。

应用学科：机械工程（一级学科）；机械工程(2)粉末冶金（二级学科）；粉末冶金材料与制品（三级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布编辑本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。

硬质合金是怎样烧结而成的？硬质合金是将这种或多种难熔金属的碳化物和粘接剂金属，用粉末冶金方法制成的金属材料。

编辑本段主要生产国家世界上有50多个国家生产硬质合金，总产量可达27000～28000t-，主要生产国有美国、俄罗斯、瑞典、中国、德国、日本、英国、法国等，世界硬质合金市场基本处于饱和状态，市场竞争十分激烈。

中国硬质合金工业是50年代末期开始形成的，60～70年代中国硬质合金工业得到了迅速发展，90年代初中国硬质合金总生产能力达6000t，硬质合金总产量达5000t，仅次于俄罗斯和美国，居世界第3位。

编辑本段分类与牌号WC刀具①钨钴类硬质合金主要成分是碳化钨（WC）和粘结剂钴（Co）。

其牌号是由“YG”（“硬、钴”两字汉语拼音字首）和平均含钴量的百分数组成。

例如，YG8，表示平均WCo=8%，其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。

TIC刀具②钨钛钴类硬质合金主要成分是碳化钨、碳化钛（TiC）及钴。

其牌号由“YT”（“硬、钛”两字汉语拼音字首）和碳化钛平均含量组成。

例如，YT15，表示平均WTi=15%，其余为碳化钨和钴含量的钨钛钴类硬质合金。

钨钛钽刀具③钨钛钽（铌）类硬质合金主要成分是碳化钨、碳化钛、碳化钽（或碳化铌）及钴。

这类硬质合金又称通用硬质合金或万能硬质合金。

其牌号由“YW”（“硬”、“万”两字汉语拼音字首）加顺序号组成，如YW1。