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硬质合金的成分与性能

时间:2015-07-05 10:24:50来源:本站人气:1015

    (1)硬质合金的成分  硬质合金的主要成分为:碳化钨(wc)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)、碳-f909(NbC)等。常用的金属粘接相是金属钴、钼或镍等。各种碳化物、氮化物的主要性能见表2-15。

    硬质合金材料是将上述材料成分研制成粉末,按一定比例混合,压制成形,在高温高压下烧结而成。

    (2)硬质合金的主要性能特点

    ①高硬度。硬质合金是由硬度和熔点很高的碳化物(称硬质相)和金属黏结剂(称粘接相)经粉末冶金方法而制成的,其硬度达89~93HRA(相当于78~82HRC),远高于高速钢。在540℃时的硬度仍可达82~87HRA以上,与高速钢常温时的硬度83~86HRA相同,允许的切削速度比高速钢提高4~7倍。
    硬质合金的硬度值随碳化物的性质、数量、粒度和金属粘接相的含量而变化。在粘接相含量相同时,YT类合金的硬度高于YG类,添加TaC(NbC)的合金具有很好的高温硬度和耐磨性。

    ②抗弯强度和韧性。硬质合金是脆性材料,承受切削振动和冲击的能力较低。常用硬质合金的抗弯强度为0.9~1.5GPa(90~150kgf/m2),常温下其冲击韧性仅为高速钢的
1/30~1/8。故硬质合金刀具一般是将合金刀片焊接或夹固在刀柄(刀体)上使用,也有如小模数齿轮滚刀或小的硬质合金钻头和立铣刀制成整体的。
    金属粘接相含量越高,其抗弯强度也就越高。当粘接相含量相同时,YG类合金的强度和韧性高于YT类,并随着TiC含量的增加,强度降低。
    ③热导率。由于TiC的热导率低于WC,所以YT类合金热导率比YG类低,并随着TiC含量的增加而下降。
    ④线胀系数。硬质合金的线胀系数比高速钢小得多。YT类合金的线胀系数大于YG类,并随着TiC含量的增加而加大。由于YG类合金的线胀系数比YT类小,而且YG类合金抗弯强度较高,热导率较大,所以焊接时产生裂纹的倾向比YT类小。
    ⑤抗冷焊性。硬质合金与钢发生冷焊的温度高于高速钢,YT类合金与钢发生冷焊的温度高于YG类。
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