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)境或是氫氣中進行燒結(jié),燒結(jié)過后對產(chǎn)品進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。
鎢鋼:憑借超高硬度,用于加工鋼材的刀具(如車刀、銑刀)、耐磨零件(如模具、軸承)、地質(zhì)鉆探鉆頭等,需承受劇烈摩擦和高壓的場景。
硬度與韌性的平衡不同
鎢鋼刀具:高硬度伴隨高脆性,抗沖擊性能較差,受劇烈振動或沖擊易崩刃、斷裂;
高速鋼刀具:硬度較低,但韌性更好(抗彎強度約 3000-4000 MPa,是鎢鋼的 1.5-2 倍),能承受更大的沖擊和切削力,適合復雜刀具(如鉆頭、絲錐)的制作。
鎢鋼刀具的硬度遠高于高速鋼刀具,且高溫硬度穩(wěn)定性更優(yōu),適合高速、硬材料切削;而高速鋼刀具硬度較低但韌性更好,適合復雜刀具和沖擊性切削場景。兩者的硬度差異是由材料成分(鎢鋼以碳化鎢為核心,高速鋼以鐵為基體)決定的,也是它們分工不同的核心原因