1923年,德國的施勒特爾往碳化鎢粉末中加進(jìn)10%~20%的鈷做粘結(jié)劑,發(fā)明了碳化鎢和鈷的新合金,硬度僅次于金剛石,這是世界上人工制成的種硬質(zhì)合金。用這種合金制成的刀具切削鋼材時,刀刃會很快磨損,甚至刃口崩裂。1929年美國的施瓦茨科夫在原有成分中加進(jìn)了一定量的碳化鎢和碳化鈦的復(fù)式碳化物,改善了刀具切削鋼材的性能。這是硬質(zhì)合金發(fā)展史上的又一成就。
硬質(zhì)合金還可用來制作鑿巖工具、采掘工具、鉆探工具、測量量具、耐磨零件、金屬磨具、汽缸襯里、精密軸承、噴嘴、五金模具(如拉絲模具、螺栓模具、螺母模具、以及各種緊固件模具,硬質(zhì)合金的優(yōu)良性能逐步替代了以前的鋼鐵模具)。
近二十年來,涂層硬質(zhì)合金也問世了。1969年瑞典研制成功了碳化鈦涂層刀具,刀具的基體是鎢鈦鈷硬質(zhì)合金或鎢鈷硬質(zhì)合金,表面碳化鈦涂層的厚度不過幾微米,但是與同牌號的合金刀具相比,使用壽命延長了3倍,切削速度提高25%~50%。20世紀(jì)70年代已出現(xiàn)第四代涂層工具,可用來切削很難加工的材料。
硬質(zhì)合金是怎樣燒結(jié)而成的?
硬質(zhì)合金是將這種或多種難熔金屬的碳化物和粘接劑金屬,用粉末冶金方法制成的金屬材料。
鎢鈷類硬質(zhì)合金
WC刀具
WC刀具
主要成分是碳化鎢(WC)和粘結(jié)劑鈷(Co)。
其牌號是由“YG”(“硬、鈷”兩字漢語拼音字首)和平均含鈷量的百分?jǐn)?shù)組成。
例如,YG8,表示平均WCo=8%,其余為碳化鎢的鎢鈷類硬質(zhì)合金。
一般鎢鈷類合金主要實用于:硬質(zhì)合金刀具、模具以及地礦類產(chǎn)品。
工具
硬質(zhì)合金硬度一般用洛氏硬度計HRA標(biāo)尺或維氏硬度計來檢測,實用中人們主要采用洛氏硬度計測試HRA硬度。PHR系列便攜式洛氏硬度計十分適于測試硬質(zhì)合金的硬度。這種儀器重量只有0.7kg,精度與臺式洛氏硬度計相同。在測量硬質(zhì)合金硬度時,天星公司生產(chǎn)的PHR系列便攜式洛氏硬度計可以測試厚度或直徑在50mm以下的硬質(zhì)合金工件,可以測試直徑小到2.0mm的硬質(zhì)合金工件,可以測試內(nèi)徑小于30mm的管狀硬質(zhì)合金工件。還可以在生產(chǎn)現(xiàn)場、銷售現(xiàn)場或材料倉庫使用。這種儀器用于測試硬質(zhì)合金工件簡便、快速、無損,可對成批的成品或半成品硬質(zhì)合金工件做逐件的硬度檢測。
影響硬質(zhì)合金合金相對磁飽和值的因素主要有以下六大因素:
1、硬質(zhì)合金中的WC總碳超標(biāo)。
2、混合料(含壓塊)氧含量超標(biāo)。
3、氫氣脫蠟、預(yù)燒中的碳量變化。
4、真空脫蠟、預(yù)燒中的碳量變化。
5、氫燒結(jié)過程的碳量變化。
6、硬質(zhì)合金真空燒結(jié)過程的碳量變化。