制備方法
液相燒結法: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,燒結過后對產(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成型。
微波燒結法: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。
硬度值
鎢鋼的硬度(HRA 86-93)遠高于絕大多數(shù)鋼材:
即使是淬火后的高強度鋼(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 仍遠低于鎢鋼。
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。
常溫硬度差距明顯
鎢鋼刀具的硬度(HRA 86-93)遠高于高速鋼刀具(HRC 60-65):
從數(shù)值上看,鎢鋼的維氏硬度(1500-2000 HV)是高速鋼(800-1000 HV)的 1.5-2 倍;
換算為同標準(如 HRC),鎢鋼硬度約 HRC 70-80,而高速鋼僅 HRC 65 左右,差距顯著。