公司動(dòng)態(tài)

          硬質(zhì)合金如何確定牌號?

          鎢鋼,按照我們的習(xí)慣,常常把它叫成硬質(zhì)合金、鎢合金、鎢鈷合金、硬質(zhì)合金鎢鋼。

          它是指由難熔金屬碳化鎢和金屬粘合劑組成的燒結(jié)復(fù)合材料,在目前所使用的金屬碳化物中,碳化鎢WC,碳化鈦TiC,碳化鉭TaC和碳化鈮NbC是***常見的成分。鈷Co金屬作為粘結(jié)劑,廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)合金鎢鋼生產(chǎn)中;其它的金屬粘結(jié)劑也可應(yīng)用,如:鎳Ni,鐵Fe等,較常見的鎢鋼材料組合是:碳化鎢+鈷+碳化鉭,作為鎢鋼刀具材料。也有一些節(jié)約成本的鎢鋼材料組合,如:碳化鎢+鐵,鎢鋼生產(chǎn)廠家針對某些的特殊用途,特殊用戶而靈活調(diào)整鎢鋼配比。
          第一、鎢鋼硬度
          鎢鋼的硬度,是指材料抵抗塑性變形的能力。 
          洛氏硬度HRA是另一種在較常采用的硬度測量方法。它是用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的金剛石錐頭的穿透深度來測的硬度。
          維氏硬度HV在國際上廣泛應(yīng)用。這種硬度測量方法是指在一定負(fù)荷條件下用金剛石穿透試樣表面,通過測量壓痕的尺寸所得到的硬度值。 
           維氏硬度測量方法與洛氏硬度測量方法均可用于鎢鋼硬度的測量,并且二者是可以對應(yīng)轉(zhuǎn)換的。
          第二、鎢鋼密度
          鎢鋼的密度采用排水法(阿基米德定律)來測量。 
          鎢鋼的密度,指材料的質(zhì)量和體積之比。其體積也包含材料中孔隙的體積。也稱比重。 
          碳化鎢WC的密度為15.7g/cm3,鈷Co的密度為8.9g/cm3。因此,隨著鎢鋼中鈷Co的含量減少,其整體密度將會增加。而碳化鈦TiC的密度比碳化鎢小,***為4.9g/ cm3,因此如果加入TiC,或其他密度較小的成分則整體密度就會減少。 在鎢鋼材料化學(xué)成分一定的情況下,鎢鋼中孔隙的增加會導(dǎo)致密度的降低。
          第三、鎢鋼的抗彎強(qiáng)度。
          將試樣作為簡支梁支乘在兩個(gè)支點(diǎn)上,在兩支點(diǎn)的中心線施加載荷直至試樣斷裂,根據(jù)斷裂所需載荷與試樣橫截面積,用繞曲公式計(jì)算出來的值。也稱為橫向斷裂強(qiáng)度或抗折力。 
          在鎢鋼WC-Co中,抗彎強(qiáng)度隨著鈷Co含量的增加而上升,當(dāng)鈷Co含量達(dá)到15%左右時(shí),鎢鋼的抗彎強(qiáng)度達(dá)到***大值之后便開始下降。 
          鎢鋼抗彎強(qiáng)度采用幾個(gè)測量值的平均值作為其測量值。隨著試樣的幾何形狀、表面光潔度、內(nèi)應(yīng)力及材料內(nèi)部缺陷的變化,這個(gè)值也將產(chǎn)生變化。因此鎢鋼的抗彎強(qiáng)度只是一種強(qiáng)度測量方法,不能******以抗彎強(qiáng)度值來作為選擇鎢鋼牌號的依據(jù)。 
          以上硬度、密度、抗彎強(qiáng)度三個(gè)鎢鋼材料常用術(shù)語,是選擇鎢鋼材料的基本三要素。用戶應(yīng)該優(yōu)先要了解。
          第四、鎢鋼孔隙度
          孔隙度的降低可以有效地提高產(chǎn)品的綜合性能。壓力燒結(jié)工藝是降低孔隙度的有效手段。
           鎢鋼是采用粉末冶金工藝將粉末經(jīng)過壓制、燒結(jié)等工序制成的。由于工藝的特點(diǎn),微量的殘余孔隙可能會存在于產(chǎn)品的金相結(jié)構(gòu)中。 
          殘余的空隙體積是用孔隙尺寸范圍和分布的圖譜比較程序來評估的。 
          A型(A-type):小于10μm。 
          B型(B-type):介于10μm-25μm之間。 
          第五、鎢鋼的脫碳和滲碳
          我們常說的鎢鋼脫碳,指鎢鋼在燒結(jié)后,碳含量不足。 產(chǎn)品脫碳時(shí),組織由WC-Co變成W2CCo2或W3CCo3。鎢鋼(WC)中碳化鎢理想的碳含量是6.13%的重量比,當(dāng)含碳量過低時(shí),產(chǎn)品中將有明顯的缺碳組織。脫碳會大大降低鎢鋼的強(qiáng)度,脆性加大。 
          而滲碳,指硬質(zhì)合金燒結(jié)后,碳含量過多。鎢鋼(WC)中碳化鎢理想的碳含量是6.13%的重量比,當(dāng)含碳量過高時(shí),產(chǎn)品中將有明顯的滲碳組織。產(chǎn)品中會有明顯多余的游離碳。 游離碳會極大降低鎢鋼的強(qiáng)度與耐磨性。鎢鋼的脫碳和滲碳的關(guān)系,就好比人類的雄雌性荷爾蒙共存一樣,正常人的雄雌性荷爾蒙是均衡的,誰都沒有多,也誰都沒有少。一旦它們之間的平衡機(jī)制被打亂,都屬于失常狀態(tài)。鎢鋼的脫碳滲碳也是如此。
          總的一句話,脫碳會降低鎢鋼的強(qiáng)度,導(dǎo)致脆性加大;滲碳會降低鎢鋼的強(qiáng)度和耐磨性。
          第六、鎢鋼的矯頑磁力
          矯頑磁力是通過磁化鎢鋼中的磁性材料至飽和狀態(tài)再將其去磁處理所測得的殘余磁力。 
          鎢鋼碳化物相的平均粒度和矯頑磁力之間有著直接的關(guān)系:磁化物相的平均粒度越細(xì),矯頑磁力值越高。 
          第七、鎢鋼的磁飽和
          鈷Co是有磁性的,而碳化鎢WC,碳化鈦TiC,碳化鉭TaC和碳化礬VC是非磁性的。因此,先測定一種材質(zhì)中鈷的磁飽和值,再與純鈷試樣的對應(yīng)值做比較,就可以得到鈷粘合相的合金化水平,這是因?yàn)榇棚柡褪芎辖鹪氐挠绊?。因此,粘結(jié)相的任何變化都可以測量。這個(gè)方法可用于確定理想含碳量的偏差,因?yàn)樵诔煞挚刂浦刑计鹆酥匾淖饔谩?nbsp;
          低磁飽和值表明低含碳量和脫碳的可能存在。 
          高磁飽和值表明游離碳和滲碳的存在。 
          第八、鎢鋼的鈷池
          在鈷Co粘合劑和碳化鎢燒結(jié)后,有可能會產(chǎn)生過量的鈷,這種現(xiàn)象被稱為“鈷池”。這主要是由于燒結(jié)溫度過低,材料成型密度不夠或HIP(壓力燒結(jié))處理時(shí)孔隙被鈷所填充而引起的。鈷池的尺寸大小是通過比較金相照片來確定的。 
          硬質(zhì)合金中鈷池的存在可能會影響材質(zhì)的耐磨性和強(qiáng)度。
          第九、鎢鋼的鈷磁和返燒
          鎢鋼生產(chǎn)過程中由于碳量波動(dòng)、燒結(jié)設(shè)備異常、脫蠟工藝不當(dāng)?shù)葧r(shí)常導(dǎo)致鎢鋼鈷磁性能低的情況,對產(chǎn)品性能和產(chǎn)品產(chǎn)生較大影響。而鎢鋼鈷磁性能指標(biāo)是燒結(jié)工序質(zhì)量控制的核心之一,鈷磁的高低直接反應(yīng)合金中碳含量的高低,碳含量又控制著鎢鋼主要成分中粘結(jié)相的成分組成和相結(jié)構(gòu),對鎢鋼的強(qiáng)度性能有著重要影響,是鎢鋼使用性能好壞的重要參考依據(jù)。燒結(jié)在鈷磁控制上常出現(xiàn)的不合格類型為鈷磁低,對于鈷磁低的產(chǎn)品常采用的返處理措施為返燒,其原理為在出現(xiàn)一定數(shù)量液相的條件下,將鎢鋼置于滲碳性環(huán)境中,發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng),達(dá)到補(bǔ)碳的目的,從而提高合金的鈷磁值。方法:將鎢鋼放入真空爐內(nèi)加熱至1350℃,保溫30min;在真空爐內(nèi)通入甲烷氣體,將鎢鋼加熱至13601380℃,保溫3060min,即完成。整個(gè)過程中將甲烷作為補(bǔ)碳介質(zhì),其補(bǔ)碳均勻性更佳;補(bǔ)碳后爐膛及料盒甚至是真空管道等均不會有殘留污染,不需要清理,可直接進(jìn)行下一爐產(chǎn)品的燒結(jié)。

          以上說明了鈷磁在鎢鋼中的重要性和返燒的必要性。一般來說,很多人對返燒,都有不同程度的抵觸心理,都認(rèn)為鎢鋼返燒是因?yàn)橘|(zhì)量出了問題。其實(shí)不全然,我們認(rèn)為的返燒,反倒是一個(gè)很好的補(bǔ)救措施。

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