鋼結(jié)類硬質(zhì)合金:主要由碳化鎢或碳化鈦與碳素鋼或合金鋼組成,牌號是 YE。在退火狀態(tài)下可以經(jīng)受各種切削加工和無削加工以及焊接,淬火后硬度可與鎢鈷類硬質(zhì)合金相媲美,主要用作模具和耐磨零件。
制備方法
液相燒結(jié)法:將碳化鎢粉與鋼基體形成粉末后進(jìn)行混合、成形,然后在有液相存在的條件下,可在真空環(huán)境或是氫氣中進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)過后對產(chǎn)品進(jìn)行檢查退火即可獲得鎢鋼。成型方法可選擇擠壓成型或者注射成型。
冷等靜壓:在傳統(tǒng)液相燒結(jié)法的基礎(chǔ)上,選擇冷等靜壓的加固方法。將粉末冶金法過程中加壓固結(jié)所形成的壓坯放入密閉容器中,在壓坯表面覆蓋彈性模具,然后在室溫條件下向容器中沖入高壓液體,使壓坯在各個方向上均勻受力,從而使壓坯更加牢固后再進(jìn)行燒結(jié)成型。
微波燒結(jié)法:直接將鎢元素、碳元素和鈷元素的混合粉末壓坯成型后直接進(jìn)行燒結(jié)成鎢鋼的制作工藝。
電冶熔鑄法:取適量配比的碳化鎢粉末以及廢棄的 GCr15 軸承鋼粉,再加入微量元素釔,然后將原料放入中頻感應(yīng)電爐中制做成自耗電極,之后將電極放入單臂梁立式電渣爐中制成所需鎢鋼。
機(jī)械合金法:將制作鎢鋼所需的原料粉末即鋼粉和鎢粉加入球磨罐中,抽取球磨罐中的空氣至真空后再充入氬氣,然后球磨一段時間后取出即可獲得鎢鋼。
自蔓延高溫合成法(SHS):直接將原料粉末混合,然后采用燃燒合成的方法來制備鎢鋼。
高溫硬度穩(wěn)定性不同
高速鋼刀具在溫度超過 300℃時,硬度會明顯下降(如 500℃時 HRC 可能降至 50 以下),因此切削速度受限(通常≤50 米 / 分鐘);
鎢鋼刀具在 500℃時硬度幾乎不變,800℃時仍能保持 HRA 70 以上的硬度(約 HRC 60),適合高速切削(切削速度可達(dá) 100-300 米 / 分鐘甚至更高)。
對切削性能的實際影響
鎢鋼刀具:因超高硬度,可切削硬度較高的材料(如淬火鋼、鑄鐵),且耐磨性極強,刀具壽命是高速鋼的 5-10 倍;但只能用于平穩(wěn)切削,不適合斷續(xù)切削或粗加工(易崩刃)。
高速鋼刀具:硬度較低,更適合切削軟材料(如未淬火鋼、鋁、銅),且因韌性好,可制作成復(fù)雜形狀(如麻花鉆、齒輪刀具),適合低速、大進(jìn)給量的粗加工或斷續(xù)切削。