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“硬合”老鸟致行业小白的一封信(上)

2019-11-15 10:12:32 金伯仕

一:硬质合金的定义和分类


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(一)定义:硬质合金是以周期系中第四、第五和第六类付族金属的碳化钨为主要成分,并具有高硬度高耐磨性的一系列合金。


(二)分类:硬质合金生产是一个相当复杂、细致而多工序的工艺过程。从精矿开始,经过一系列的复杂的化学处理过程,才得到金属氧化物(基本原料),在进一步的物理化学反应过程中,物质的性质,形态起了多种变化。因而硬质合金的种类很多,主要用来制备各种工具和耐磨零件。现代硬质合金分为五大类。


1. 碳化钨硬质合金:包括 WC-CO,WC-TIC-CO,WC-TIC-TaC(Nbc)-CO,WC-TaC(Nbc)-CO,WC-Ni以及以WC为基加入少量其他碳化钨(如Cr3C2)而制成的硬质合金等。这类合金牌号多,产量大,应用广。


2. 碳化钛基硬质合金,包括Tic-Mo-Ni.Tic-Wc-TaC(Nbc)-Mo-Ni等系统,这类合金硬度高,主要用于钢材的精加工及超精加工。


3. 涂层硬质合金:这是在第一类硬质合金刀片上沉积一层TIC,TIN或两者复合物以及A12O3等,从而提高了刀片的耐用性。


4. 钢结硬质合金:这类合金的粘法相为钢,硬质合金为TIC.WC。其特点是可以进行热处理。用途是制造耐磨零件,耐蚀零件及某些特殊工具。


5. 其他硬质合金:如碳化硌基硬质合金,碳氮化物基硬质合金,碳化钛氧化铝硬质合金等。他们各有特点,并正在发展中。

 

二:硬质合金在国民经济中的地位和作用


“没有工业,便没有巩固的国防,便没有人民的福利,没有国家的富强”,“硬质合金是现代化工业不可缺少的工具材料”。离开了它,机械加工,机械制造,矿山开采,石油钻探以及国防工业都得不到发展。据现代工业统计,一万吨钢材需要一顿硬质合金进行加工。


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几乎没有任何工业部门是不需要硬质合金的,他主要用来制造:


A. 切削加工工具


B. 模具


C. 耐磨零件


D. 耐高温零件


E. 用于国防工业


1. 硬质合金目前主要用于制造金属切削工具,近年来由于高速切削技术的推广,各金属加工厂都在大量装有硬质合金刀具。硬质合金之所以能广泛的应用于金属切削加工工具,主要是迎着合金在高温下保持相当的硬度。YT30合金在800°C时的硬度约为RC=65,相当于高速钢在常温的硬度。而在同温度下P18高速钢硬度已经降低到约RC=20.YT15以及YG6合金在750°时硬度相当于P18高速钢常温的硬度。


2. 硬质合金模具仅次于金属加工工具方面的应用。硬质合金拉丝模在许多情况下可以代替昂贵的金刚石模。硬质合金冲模在应用寿命上往往比合金钢模寿命增加几十倍,而且产品能长期的保持准确的大小及形状。


3. 矿山工具:较高的硬度耐磨性,而且要求高强度和耐冲击性。


4. 耐磨零件,硬质合金可以用来制造车床与磨床中心。


5. 高温应用是硬质合金的最新应用。这种合金多以碳化钛为主要成分,具有比重小,导热高,抵抗温度巨变性大,高温强度大,抵抗腐蚀氧化性好等特性。


6. 国防工业上,处航空工业得到广泛应用外,还大量用于坦克武器弹心与海军用穿甲弹弹心。

 

三:硬质合金的发展简史


硬质合金的发展史,就其本质来说,是一部工具材料应用在金属加工和采矿钻探工业上的发展史。由于生产的发展,急需要高效率的工具材料。于是引起了工具材料成分上的错综复杂的变化。

 

1907年出现了司太立型合金,1914年出现了铸造碳化钨,都不能满足飞速发展的机械工业需要。1927年金属陶瓷硬质合金出现了。随之各种牌号的迎着合金得到了很快的发展。1931年出现了钨钴钛硬质合金,使金属切削加工速度提高10倍以上。是加工工业的真正革命。


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