硬質(zhì)合金是以一種或幾種難熔碳化物（碳化鎢、碳化鈦等）的粉末為主要成分，加入作為粘接劑的金屬粉末（鈷、鎳等），經(jīng)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、韌材料切削刃具，以及制作冷作模具、量具和不受沖擊、振動(dòng)的高耐磨零件。

硬質(zhì)合金的特點(diǎn)

⑴硬度、耐磨性和紅硬性高

硬質(zhì)合金常溫下硬度可達(dá)８６～９３ＨＲＡ，相當(dāng)于６９～８１ＨＲＣ。在９００～１０００℃能保持高硬度，并有優(yōu)良的耐磨性。與高速工具鋼相比，切削速度可高４～７倍，壽命長(zhǎng)５～８０倍，可切削硬度高達(dá)５０ＨＲＣ的硬質(zhì)材料 

⑵強(qiáng)度、彈性模量高

硬質(zhì)合金的抗壓強(qiáng)度高達(dá)６０００ＭＰａ，彈性模量為（４～７）×１０５ＭＰａ，都高于高速鋼。但其抗彎強(qiáng)度較低，一般為１０００～３０００ＭＰａ。

⑶耐蝕性、抗氧化性好

一般能很好地抗大氣、酸、堿等腐蝕，不易氧化。

 

⑷線膨脹系數(shù)小

工作時(shí)，形狀尺寸穩(wěn)定。

 

⑸成形制品不再加工、重磨

由于硬質(zhì)合金硬度高并有脆性，所以粉末冶金成形燒結(jié)后不再進(jìn)行切削加工或重磨，特需再加工時(shí)，只能采用電火花、線切割、電解磨削等電加工或?qū)ｉT(mén)的砂輪磨削。通常由硬質(zhì)合金制成的一定規(guī)格的制品，采用釬焊、粘接或機(jī)械裝夾在刀體或模具體上使用。

 

常用硬質(zhì)合金

常用硬質(zhì)合金按成分和性能特點(diǎn)分為三類(lèi)：鎢鈷類(lèi)、鎢鈦鈷類(lèi)、鎢鈦鉭（鈮）類(lèi)。生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的是鎢鈷類(lèi)和鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金。

 

⑴鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金

主要成分是碳化鎢（ＷＣ）和鈷，牌號(hào)用代號(hào)ＹＧ（“硬”、“鈷”兩字漢語(yǔ)拼音字首），后加鈷含量的百分?jǐn)?shù)值表示。如ＹＧ６表示鈷含量為６％的鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金，碳化鎢含量wＷＣ＝１－wＣｏ＝９４％。

 

⑵鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金

主要成分是碳化鎢（ＷＣ）、碳化鈦（ＴｉＣ）及鈷，牌號(hào)用代號(hào)ＹＴ（“硬”、“鈦”兩字漢語(yǔ)拼音字首），后加碳化鈦含量的百分?jǐn)?shù)值表示。如ＹＴ１５表示碳化鈦含量wＴｉＣ＝１５％的鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金。

 

⑶鎢鈦鉭（鈮）類(lèi)硬質(zhì)合金

這類(lèi)硬質(zhì)合金又稱(chēng)通用硬質(zhì)合金或萬(wàn)能硬質(zhì)合金，主要成分是碳化鎢（ＷＣ）、碳化鈦（ＴｉＣ）、碳化鉭（ＴａＣ）或碳化鈮（ＮｂＣ）和鈷組成。牌號(hào)用代號(hào)ＹＷ（“硬”、“萬(wàn)”兩字漢語(yǔ)拼音字首）后加序數(shù)表示。

 

表① 常用硬質(zhì)合金的牌號(hào)及化學(xué)成分

牌號(hào)	化學(xué)成分w/%
	ＷＣ	ＴｉＣ	ＴａＣ	Ｃｏ
ＹＧ３Ｘ	９６．５	—	＜０．５	３
ＹＧ６	９４．０	—	—	６
ＹＧ６Ｘ	９３．５	—	＜０．５	６
ＹＧ８	９２．０	—	—	８
ＹＧ８Ｎ	９１．０	—	１	８
ＹＧ１１Ｃ	８９．０	—	—	１１
ＹＧ１５	８５．０	—	—	１５
ＹＧ４Ｃ	９６．０	—	—	４
ＹＧ６Ａ	９２．０	—	２	６
ＹＧ８Ｃ	９２．０	—	—	８
ＹＴ５	８５．０	５	—	１０
ＹＴ１４	７８．０	１４	—	８
ＹＴ３０	６６．０	３０	—	４
ＹＷ１	８４～８５	６	３～４	６
ＹＷ２	８２～８３	６	３～４	８

注：牌號(hào)后“Ｘ”表示細(xì)顆粒合金，“Ｃ”表示粗顆粒合金，無(wú)字為一般顆粒合金。

表② 常用硬質(zhì)合金的物理及力學(xué)性能

牌號(hào)	物理、力學(xué)性能（不小于）
	密度 （ｇ·ｃｍ－３）	硬度 （ＨＲＡ）	強(qiáng)度 σｂ／ＭＰａ
ＹＧ３Ｘ	１５．０～１５．３	９１．５	１０７９
ＹＧ６	１４．６～１５．０	８９．５	１４２２
ＹＧ６Ｘ	１４．６～１５．０	９１．０	１３７３
ＹＧ８	１４．５～１４．９	８９．０	１４７１
ＹＧ８Ｎ	１４．５～１４．９	８９．５	１４７１
ＹＧ１１Ｃ	１４．０～１４．４	８６．５	２０６０
ＹＧ１５	１３．０～１４．２	８７	２０６０
ＹＧ４Ｃ	１４．９～１５．２	８９．５	１４２２
ＹＧ６Ａ	１４．６～１５．０	９１．５	１３７３
ＹＧ８Ｃ	１４．５～１４．９	８８．０	１７１６
ＹＴ５	１２．５～１３．２	８９．５	１３７３
ＹＴ１４	１１．２～１２．０	９０．５	１１７７
ＹＴ３０	９．３～９．７	９２．５	８８３
ＹＷ１	１２．６～１３．５	９１．５	１１７７
ＹＷ２	１２．４～１３．５	９０．５	１３２４

 

硬質(zhì)合金的應(yīng)用

⑴刀具材料

硬質(zhì)合金用做刀具材料的數(shù)量****，可制作車(chē)刀、銑刀、刨刀、鉆頭等。其中鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金適于黑色金屬、有色金屬的短切屑加工和非金屬材料的加工，如鑄鐵、鑄造黃銅、膠木等；鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金適于鋼等黑色金屬的長(zhǎng)切屑加工。在同類(lèi)合金中，鈷含量較多的適于粗加工，鈷含量少的適于精加工。通用類(lèi)硬質(zhì)合金對(duì)于不銹鋼等難加工材料的加工壽命較其他硬質(zhì)合金長(zhǎng)得多。

 

⑵模具材料

硬質(zhì)合金主要用做冷拉模、冷沖模、冷擠模、冷墩模等冷作模具。

 

⑶量具和耐磨零件

硬質(zhì)合金用于量具的易磨損表面鑲嵌和零件、磨床精密軸承、無(wú)心磨床導(dǎo)板和導(dǎo)桿、車(chē)床頂尖等耐磨件。

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