鎢鈦鉭(鈮)類硬質(zhì)合金(WC-TiC-TaC(NbC)-Co 類合金):主要由碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭(碳化鈮)和鈷組成,牌號是 YW。該合金比碳化鈷合金具有更高的抗彎強(qiáng)度和高熱硬度以及更好的高溫抗氧化性和抗熱震性,既可用于加工鋼材,也可用于加工鑄鐵。
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。
硬度值
鎢鋼的硬度(HRA 86-93)遠(yuǎn)高于絕大多數(shù)鋼材:
即使是淬火后的高強(qiáng)度鋼(如軸承鋼 GCr15,HRC 60-65),硬度也僅為鎢鋼的 1/3~1/2;
高速鋼(如 W18Cr4V)作為鋼材中硬度較高的品類,HRC 60-65 仍遠(yuǎn)低于鎢鋼。
鋼材:根據(jù)硬度需求調(diào)整(如低碳鋼用于結(jié)構(gòu)件,高碳鋼用于刀具),更適合需要綜合力學(xué)性能(強(qiáng)度、韌性、可加工性)的場景,如機(jī)械零件、建筑結(jié)構(gòu)、武器裝備等。