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什么是硬质合金?硬质合金的特点及常用硬质合金有哪些?

2021-10-23 08:18:15

硬质合金行业进入景气周期。中国硬质合金行业随着下游切削工具和矿山工具的恢复性增长,未来几年保持5-8%区间增长水平是大概率事件,预计到2020年我国硬质合金产量将达到3.51-3.71万吨。

受益于全球经济恢复增长,全球硬质合金公司业绩出现大幅回升,国际巨头SANDVIC、肯纳金属在2017年均出现了业绩大幅回升态势,国内许多硬质合金公司业绩也明显回升,表明硬质合金行业在全球范围进入景气周期。

什么是硬质合金?硬质合金的特点有哪些?常用硬质合金有哪些? 

硬质合金是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。

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。

硬质合金的特点

硬质合金具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性,被誉为“工业牙齿”,用于制造切削工具、刀具、钴具和耐磨零部件,广泛应用于军工、航天航空、机械加工、冶金、石油钻井、矿山工具、电子通讯、建筑等领域,伴随下游产业的发展,硬质合金市场需求不断加大。

⑴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。

什么是硬质合金?硬质合金的特点及常用硬质合金有哪些?

⑵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。

⑶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。

⑷线膨胀系数小

工作时,形状尺寸稳定。

⑸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

常用硬质合金制品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Z广泛的是钨钴类和钨钛钴类硬质合金。

⑴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wWC=1-wCo=94%。

⑵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wTiC=15%的钨钛钴类硬质合金。

⑶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。牌号用代号YW(“硬”、“万”两字汉语拼音字首)后加序数表示。

硬质合金的应用

⑴刀具材料

硬质合金用做刀具材料的数量Z大,可制作车刀、铣刀、刨刀、钻头等。其中钨钴类硬质合金适于黑色金属、有色金属的短切屑加工和非金属材料的加工,如铸铁、铸造黄铜、胶木等;钨钛钴类硬质合金适于钢等黑色金属的长切屑加工。在同类合金中,钴含量较多的适于粗加工,钴含量少的适于精加工。通用类硬质合金对于不锈钢等难加工材料的加工寿命较其他硬质合金长得多。

硬质合金模具材料

硬质合金主要用做冷拉模、冷冲模、冷挤模、冷墩模等冷作模具。

⑶量具和耐磨零件

硬质合金用于量具的易磨损表面镶嵌和零件、磨床精密轴承、无心磨床导板和导杆、车床顶尖等耐磨件

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