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硬质合金的类别

时间:2015-07-09 17:50:27来源:本站人气:984

    可以从主要的两组硬质合金选择各种类别:纯碳化钨类和含有碳化钛或碳化钽的抗月牙洼磨损类。

    纯碳化钨类,只含有碳化钨和钴,最坚固、耐磨。它们通常用来加工铸铁和非金属。由于它们容易产生月牙洼磨损且失效较快,碳化钨类不适用于钢铁。

    碳化钨颗粒的大小和钴所占百分比决定了碳化钨刀具的质量:

    ①颗粒越细,刀具的韧性越低。
    ②颗粒越细,刀具的硬度越高。
    ③刀具的硬度越高,耐磨性越好。
    ④钴成分越少,刀具的韧性越低。
    ⑤钻成分越少,刀具的硬度越高。

    为了获得最长的刀具寿命,要选择具有最低的钴含量的碳化钨和尽可能的最细颗粒大小,以符合要求并做到不破损。

    抗月牙洼磨损类包含碳化钛和碳化钽以及基本的碳化钨和碳化钴,这些类别可以加工大多数金属。

    添有碳化钽和碳化钛的刀具有多种特点:

    ①添有碳化钛的刀具可以防止刀具磨损。钛含量越高,抗月牙洼磨损能力越强。
    ②碳化钛含量越多,刀具的韧性越低。
    ③碳化钛含量越多,切削刃的抗腐蚀磨损能力越弱。
    ④添加碳化钽对于抗月牙洼磨损和加强刀具能力的效果和碳化钨相似。
    ⑤碳化钽有助于抗月牙洼磨损而不影响抗腐蚀磨损。
    ⑥添加碳化钽有助于抗刀具变形。

    为了易于各厂商选择碳化物的添加,ANSI标准把可转位刀片进行了分类。每个厂商可以根据ANSI的代码系统进行微小的变化。每种具体的应用可以根据厂商推荐的类型和碳化物等级来选择。一些普遍的规则可以帮助选择合适的碳化物颗粒等级:

    ①使用最低的钴含量等级和最合适的颗粒大小(强度足够消除破裂)。
    ②如果只是消除腐蚀磨损,用纯碳化钨等级.
    ③消除月牙洼、黏附、焊接和磨损,用碳化钛等级。
    ④消除月牙洼和腐蚀磨损用碳化钽等级。
    ⑤当金属重切削时,消除热量和压力可能使切削刃变形,用碳化钽等级。
    目前在寻找更好刀具的发展中,开始给碳化物刀具添加氮化钛涂层。碳化物涂层使刀具具有更长寿命,更高的生产率和自由流动切屑。涂层作为一个永久的润滑剂,极大地降低了切削力、减少了热量的产生和磨损。这样在加工的过程中尤其是当需要完成一个好的加工表面时允许更高速度。涂层的润滑和防焊瘤特点极大地降低了切削时热量和应力的产生。

    硬质、抗磨损碳化物、氮化物和氧化物涂层涂在硬质合金刀片上可以极大地改善硬质合金刀具的性能。带有两三种材料混合涂层的刀片刀具具有很高的性能。强力防磨损碳化钛涂层作为最内层。接下来是厚厚的一层氧化铝,它提供韧性、抗振性以及在高温下的化学稳定性。第三层是一层较薄的氮化钛涂在氧化铝上,它降低摩擦系数并减小积屑瘤的形成趋势。
    涂层增加刀具的使用寿命和生产效率,因此可以降低加工成本。一些涂层应用在硬质合金上,使其具有以下优点:

    ①碳化钛——中速下的高抗磨损性和抗磨损性,用于粗加工和最终加工。
    ②氮化钛——一种具有非常好的润滑性能的特别硬(洛氏硬度80)的涂层。它具有良好的抗月牙洼磨损和减小积屑瘤的性能。碳化钛涂层一般用于高速下的重型粗加工切削。
    ③氧化铝——提供高温下的化学稳定性和保持硬度。它一般用于高速下的粗加工和最终加工。

    表8.4列出了有碳化物涂层和没有碳化物涂层刀片以及它们的应用。

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