❶ 硬質合金材料有什麼性質
硬質合金是以高硬度難熔金屬的碳化物(WC、TiC)微米級粉末為主要成分,以鈷(Co)或鎳(Ni)、鉬(Mo)為粘結劑,在真空爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金製品。
ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬的碳化物、氮化物、硼化物等,由於硬度和熔點特別高,統稱為硬質合金。下面以碳化物為重點來說明硬質含金的結構、特徵和應用。
ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬與碳形成的金屬型碳化物中,由於碳原子半徑小,能填充於金屬晶格的空隙中並保留金屬原有的晶格形式,形成間隙固溶體。在適當條件下,這類固溶體還能繼續溶解它的組成元素,直到達到飽和為止。因此,它們的組成可以在一定范圍內變動(例如碳化鈦的組成就在TiC0.5~TiC之間變動),化學式不符合化合價規則。當溶解的碳含量超過某個極限時(例如碳化鈦中Ti︰C=1︰1),晶格型式將發生變化,使原金屬晶格轉變成另一種形式的金屬晶格,這時的間充固溶體叫做間充化合物。
金屬型碳化物,尤其是ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬碳化物的熔點都在3273K以上,其中碳化鉿、碳化鉭分別為4160K和4150K,是當前所知道的物質中熔點最高的。大多數碳化物的硬度很大,它們的顯微硬度大於1800kg·mm2(顯微硬度是硬度表示方法之一,多用於硬質合金和硬質化合物,顯微硬度1800kg·mm2相當於莫氏一金剛石一硬度9)。許多碳化物高溫下不易分解,抗氧化能力比其組分金屬強。碳化鈦在所有碳化物中熱穩定性最好,是一種非常重要的金屬型碳化物。然而,在氧化氣氛中,所有碳化物高溫下都容易被氧化,可以說這是碳化物的一大弱點。
除碳原子外,氮原子、硼原子也能進入金屬晶格的空隙中,形成間隙固溶體。它們與間隙型碳化物的性質相似,能導電、導熱、熔點高、硬度大,同時脆性也大。
硬質合金的基體由兩部分組成:一部分是硬化相;另一部分是粘結金屬。
硬化相是元素周期表中過渡金屬的碳化物,如碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭,它們的硬度很高,熔點都在2000℃以上,有的甚至超過4000℃。另外,過渡金屬的氮化物、硼化物、硅化物也有類似的特性,也可以充當硬質合金中的硬化相。硬化相的存在決定了合金具有極高硬度和耐磨性。
硬質合金對碳化鎢WC粒度的要求根據不同用途的硬質合金採用不同粒度的WC(碳化鎢)。硬質合金切削刀具:比如切腳機刀片、V-CUT刀等精加工合金採用超細、亞細、細顆粒WC,粗加工合金採用中顆粒WC,重力切削和重型切削的合金採用中、粗顆粒WC做原料;礦山工具:岩石硬度高,沖擊負荷大,採用粗顆粒WC,岩石沖擊小沖擊負荷小採用中顆粒WC做原料;耐磨零件:當強調其耐磨性、抗壓和表面光潔度時,採用超細、亞細、細、中顆粒WC做原料,耐沖擊工具採用中、粗顆粒WC原料為主。
WC理論含碳量為6.128%(原子50%),當WC含碳量大於理論含碳量,則WC中出現游離碳(WC+C)。游離碳的存在,燒結時使其周圍的WC晶粒長大,致使硬質合金晶粒不均勻。碳化鎢一般要求化合碳高(≥6.07%),游離碳(≤0.05%),總碳則決定於硬質合金的生產工藝和使用范圍。
正常情況下,石蠟工藝真空燒結用WC總碳主要決定於燒結前壓塊內的化合氧含量。含一份氧要增加0.75份碳,即WC總碳=6.13%+含氧量%×0.75(假設燒結爐內為中性氣氛,實際上多數真空爐為滲碳氣氛,所用WC總碳小於計算值)。
目前我國WC的總碳含量大致分為三種:石蠟工藝真空燒結用WC的總碳約為6.18±0.03%(游離碳將增大)。石蠟工藝氫氣燒結用WC的總碳含量為6.13±0.03%。橡膠工藝氫氣燒結用WC總碳=5.90±0.03%。上述工藝有時交叉進行,因此確定WC總碳要根據具體情況。
不同使用范圍、不同Co(鈷)含量、不同晶粒度的合金所用WC總碳可做一些小的調整。低鈷合金可選用總碳偏高的碳化鎢,高鈷合金則可選用總碳偏低的碳化鎢。總之,硬質合金的具體使用需求不同對碳化鎢粒度的要求也不同。
粘結金屬一般是鐵族金屬,常用的是鈷和鎳。
製造硬質合金時,選用的原料粉末粒度在1~2微米之間,且純度很高。原料按規定組成比例進行配料,加進酒精或其他介質在濕式球磨機中濕磨,使它們充分混合、粉碎,經乾燥、過篩後加入蠟或膠等一類的成型劑,再經過乾燥、過篩製得混合料。然後,把混合料制粒、壓型,加熱到接近粘結金屬熔點(1300~1500℃)的時候,硬化相與粘結金屬便形成共晶合金。經過冷卻,硬化相分布在粘結金屬組成的網格里,彼此緊密地聯系在一起,形成一個牢固的整體。硬質合金的硬度取決於硬化相含量和晶粒粒度,即硬化相含量越高、晶粒越細,則硬度也越大。硬質合金的韌性由粘結金屬決定,粘結金屬含量越高,抗彎強度越大。
❷ 硬質合金屬不屬於有色金屬嗎
硬質合金不屬於有色金屬。
可以銅焊。
❸ 硬質合金是什麼材料
硬質合金是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝製成的一種合金材料。硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。
硬質合金廣泛用作刀具材料,如車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、鏜刀等,用於切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材,也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。
硬質合金具有很高的硬度、強度、耐磨性和耐腐蝕性,被譽為「工業牙齒」,用於製造切削工具、刀具、鈷具和耐磨零部件,廣泛應用於軍工、航天航空、機械加工、冶金、石油鑽井、礦山工具、電子通訊、建築等領域,伴隨下游產業的發展,硬質合金市場需求不斷加大。
❹ 硬質合金是不是鎢鋼
鎢鋼,又稱為硬質合金,是指至少含有一種金屬碳化物組成的燒結復合材料。碳化鎢,碳化鈷,碳化鈮、 碳化鈦,碳化鉭是鎢鋼的常見組份。碳化物組份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之間,碳化物晶粒使用金屬粘結劑結合在一起。粘結劑通常是指金屬鈷(Co),但對一些特別的用途,鎳(Ni),鐵(Fe),或其它金屬及合金也可使用。對於一個待定的碳化物和粘結相的成份組合稱之為「牌號」。鎢鋼的分類根據ISO標准進行。這種分類的依據是工件的材料種別(如P,M,K,N,S,H牌號)。粘結相成份主要是利用其強度和耐蝕性。鎢鋼的基體由兩部分組成:一部分是硬化相;另一部分是粘結金屬。粘結金屬一般是鐵族金屬,常用的是鈷、鎳。因此就有了鎢鈷合金、鎢鎳合金及鎢鈦鈷合金。
硬質合金,由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝製成的一種合金材料。硬質合金廣泛用作刀具材料,如車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、鏜刀等,用於切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材,也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。現在新型硬質合金刀具的切削速度等於碳素鋼的數百倍。硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。
❺ 硬質合金具體是哪些金屬合金
鐵基合金不屬於硬質合金
鐵基合金按不同金相組織可分以下幾類。
(1)馬氏體合金鋼:
主要硬化元素是cr,還有si、mo、mn、v、w等強化元素,合金元素總量不超過10%。塗層組織為低碳馬氏體,有良好的機加工性能,塗層硬度hrc30?54,沖擊韌性極好,還具有良好的耐應力疲勞和冷熱疲勞性能。其材料製成金屬絲和管狀絲埋弧堆焊,焊接性能較好,不易開裂。典型用途是金屬間無潤滑滾動或滑動的零件。如熱軋工作輥、支撐輥、連鑄機輥、導衛輥、校直輥及挖土機輥等。
(2)高鉻鑄鐵:
該類合金硬度高,hrc48?60,有極好的抗磨粒磨損性能。在<200℃時耐磨性僅次於碳化鎢硬面材料,但價格僅為碳化鎢材料的1/3。
高鉻鑄鐵含碳量2%~6%,含鉻量20%~35%,焊層中主要耐磨硬質相cr7c3,基體組織有馬氏體和奧氏體。
高鉻鑄鐵採用電焊條或管狀焊絲明弧或埋弧堆焊,堆焊過程中因有大量碳化物析出,焊層產生龜裂釋放焊層中的內應力,並不影響其使用性能。主要用於農機、礦山、煤粉研磨機輥等中等或嚴重磨粒磨損件。
高鉻鑄鐵型自熔合金粉末,氧乙炔火焰(或等離子)噴焊,塗層硬度(hrc50以上),用於不受強烈沖擊的磨粒磨損件。
(3)奧氏體錳鋼:
高錳鋼硬面材料能經受高沖擊及輕微到中等的磨粒磨損,堆焊層無磁性,具有高韌性,焊後硬度hrc16~20,冷作硬化後可提高到hrc4448,隨含碳量不同而變。
高錳鋼含有mn12%~15%及cr、ni、mo,奧氏體組織是用錳穩定的。施焊時不用氣焊只用電焊以縮小熱影響區求得焊層快速冷卻。施焊不當會出現馬氏體相而導致焊層胞裂。
高錳鋼電焊條和明弧焊絲,用於嚴重的金屬間沖擊和礦石對金屬的沖磨件的堆焊。
(4)馬氏體不銹鋼:
此類合金屬低碳高鉻馬氏體鋼。主要成分含碳c
0.2%和含鉻>12%。具有良好的綜合機械性能,硬度hrc50左右,強度、韌性都很好,能耐大氣和蒸汽的腐蝕,還有耐冷熱疲勞的能力。產品有金屬絲材和管狀絲。主要用在中等沖擊,中等金屬間磨損和中等磨粒磨損的場合。
馬氏體不銹鋼型噴塗粉,氧乙炔火焰噴塗,塗層硬度(hb320~450),用於軸類、活塞、柱塞等耐磨件。
硬質合金是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝製成的一種合金材料。
硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。
硬質合金廣泛用作刀具材料,如車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、鏜刀等,用於切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材,也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。
❻ 硬質合金和鎢鋼有何區別
鎢鋼屬於硬質合金,但硬質合金不一定是鎢鋼。他們之間的區別是:
(1)質合金是由由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝製成,是一種硬度極高的合金材料,硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌 性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。具有金屬某些特質的陶瓷。
所以從上面的比較中就可以明確的說明了鎢鋼與硬質合金的區別了
知識點拓展:
鎢鋼(硬質合金)具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。鎢鋼的分類根據ISO標准進行。這種分類的依據是工件的材料種別(如P,M,K,N,S,H牌號)。粘結相成份主要是利用其強度和耐蝕性。
硬質合金由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝製成的一種合金材料。硬質合金廣泛用作刀具材料,如車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、鏜刀等,用於切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材,也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。
硬質合金-網路
鎢鋼-網路
❼ 硬質合金是不是金屬材料
金屬材料是指金屬元素或以金屬元素為主構成的具有金屬特性的材料的統稱。包括純金屬、合金、金屬材料金屬間化合物和特種金屬材料等。
所以
是
❽ 鎢鋼是什麼
鎢鋼,又稱為硬質合金,是指至少含有一種金屬碳化物組成的燒結復合材料。版碳化鎢,碳化鈷,碳化權鈮、碳化鈦,碳化鉭是鎢鋼的常見組份。碳化物組份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之間,碳化物晶粒使用金屬粘結劑結合在一起。粘結劑通常是指金屬鈷(Co),但對一些特別的用途,鎳(Ni),鐵(Fe),或其它金屬及合金也可使用。對於一個待定的碳化物和粘結相的成份組合稱之為「牌號」。
鎢鋼的分類根據ISO標准進行。這種分類的依據是工件的材料種別(如P,M,K,N,S,H牌號)。粘結相成份主要是利用其強度和耐蝕性。
鎢鋼的基體由兩部分組成:一部分是硬化相;另一部分是粘結金屬。粘結金屬一般是鐵族金屬,常用的是鈷、鎳。因此就有了鎢鈷合金、鎢鎳合金及鎢鈦鈷合金。
含鎢的鋼材,比如高速鋼和某些熱作模具鋼,鋼材中含鎢對鋼材硬度和耐熱性能有很顯著的提高,但是韌性會急劇下降。
鎢資源的主要應用也是硬質合金,也就是鎢鋼。硬質合金,被稱為現代工業的牙齒,鎢鋼製品的使用程度非常廣泛。
❾ 硬質合金是黑色金屬嗎
黑色金屬主要指鐵、錳、鉻及其合金,如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。黑色金屬以外的金屬稱為有色金屬。
IVB、VB、VIB族金屬的碳化物、氮化物、硼化物等,由於硬度和熔點特別高,統稱為硬質合金。可見硬質合金不屬於黑色金屬。
❿ 硬質合金是鎢鋼嗎
鎢鋼與硬質合金區別在於:鎢鋼只是硬質合金的一種。鎢鋼是用煉鋼工藝在鋼水中加入鎢鐵作鎢的原料熔煉而成的,又叫高速鋼或工具鋼,其鎢含量一般在15-25%,;而硬質合金是用粉末冶金工藝以碳化鎢為主體與鈷或其它粘結金屬一起燒結而成的,其鎢含量一般在80%以上。
簡單的說所有硬度走超過HRC65的東西只要是合金都可以叫硬質合金。
硬質合金是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝製成的一種合金材料。
硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。