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硬質合金鎢鋼刀具材料基礎知識

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2017/10/16     瀏覽次數:    


硬質合金鎢鋼刀具材料基礎知識 

硬質合金是使用最廣泛的一類高速加工(HSM)刀具材料,此類材料是通過粉末冶金工藝生產的,由硬質碳化物(通常為碳化鎢WC)顆粒和質地較軟的金屬結合劑組成。目前,有數百種不同成分的WC基硬質合金,它們中大部分都采用鈷(Co)作為結合劑,鎳(Ni)和鉻(Cr)也是常用的結合劑元素,另外還可以添加其他一些合金元素。為什么有如此之多的硬質合金牌號?刀具制造商如何為某種特定的切削加工選擇正確的刀具材料?為了回答這些問題,首先讓我們了解一下使硬質合金成為一種理想刀具材料的各種特性。 
硬度與韌性
WC-Co硬質合金在兼具硬度和韌性方面具有獨到優勢。碳化鎢(WC)本身具有很高的硬度(超過剛玉或氧化鋁),而且在工作溫度升高時其硬度也很少下降。但是,它缺乏足夠的韌性,而這對于切削刀具是必不可少的性能。為了利用碳化鎢的高硬度,并改善其韌性,人們利用金屬結合劑將碳化鎢結合在一起,從而使這種材料既具有遠遠超過高速鋼的硬度,同時又能夠承受在大多數切削加工中的切削力。此外,它還能承受高速加工所產生的切削高溫。
如今,幾乎所有的WC-Co刀具和刀片都采用了涂層,因此,基體材料的作用似乎顯得不太重要了。但實際上,正是WC-Co材料的高彈性系數(衡量剛度的指標,WC-Co的室溫彈性系數約為高速鋼的三倍)為涂層提供了不變形的基底。WC-Co基體還能提供所需要的韌性。這些性能都是WC-Co材料的基本特性,但也可以在生產硬質合金粉體時,通過調整材料成分和微觀結構而定制材料性能。因此,刀具性能與特定加工的適配性在很大程度上取決于最初的制粉工藝。
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