Твердый сплав — это сплав, состоящий в основном из одного или нескольких тугоплавких карбидов (например, карбида вольфрама, карбида титана и т. д.) в виде порошка, а связующим веществом служат металлические порошки (например, кобальт, никель).Его производят методом порошковой металлургии.Твердый сплав в основном используется для изготовления высокоскоростных режущих инструментов и режущего инструмента для твердых и вязких материалов.Он также используется в производстве штампов для холодной обработки, прецизионных датчиков и высокоизносостойких компонентов, устойчивых к ударам и вибрации.
▌ Характеристики твердого сплава
(1)Высокая твердость, износостойкость и красная твердость.
Твердый сплав имеет твердость 86-93 HRA при комнатной температуре, что эквивалентно 69-81 HRC.Он сохраняет высокую твердость при температурах 900-1000°С и обладает превосходной износостойкостью.По сравнению с быстрорежущей инструментальной сталью твердый сплав обеспечивает скорость резания в 4-7 раз выше, а срок службы в 5-80 раз дольше.Он способен резать твердые материалы твердостью до 50HRC.
(2)Высокая прочность и высокий модуль упругости.
Твердый сплав имеет высокую прочность на сжатие до 6000 МПа и модуль упругости в пределах (4-7) × 10^5 МПа, что выше, чем у быстрорежущей стали.Однако его прочность на изгиб относительно ниже и обычно составляет 1000-3000 МПа.
(3)Отличная коррозионная стойкость и стойкость к окислению.
Твердый сплав обычно демонстрирует хорошую стойкость к атмосферной коррозии, кислотам, щелочам и менее склонен к окислению.
(4)Низкий коэффициент линейного расширения.
Твердый сплав сохраняет стабильную форму и размеры в процессе эксплуатации благодаря низкому коэффициенту линейного расширения.
(5)Фасонные изделия не требуют дополнительной механической обработки или перешлифовки.
Благодаря высокой твердости и хрупкости твердый сплав не подвергается дальнейшему резанию или перешлифовке после порошковой металлургической формовки и спекания.Если требуется дополнительная обработка, применяют такие методы, как электроэрозионная обработка, резка проволокой, электролитическое шлифование или специализированное шлифование шлифовальными кругами.Обычно изделия из твердых сплавов определенных размеров припаиваются, приклеиваются или механически закрепляются на корпусах инструментов или основаниях пресс-форм для использования.
▌ Распространенные типы твердых сплавов
Распространенные типы твердых сплавов подразделяются на три категории в зависимости от состава и эксплуатационных характеристик: сплавы вольфрам-кобальт, вольфрам-титан-кобальт и вольфрам-титан-тантал (ниобий).Наибольшее распространение в производстве получили вольфрам-кобальтовые и вольфрам-титан-кобальтовые твердые сплавы.
(1)Вольфрам-кобальтовый твердый сплав:
Основными компонентами являются карбид вольфрама (WC) и кобальт.Марка обозначается кодом «YG», за которым следует процент содержания кобальта.Например, YG6 обозначает вольфрам-кобальтовый твердый сплав с содержанием кобальта 6% и карбида вольфрама 94%.
(2)Вольфрам-титан-кобальтовый твердый сплав:
Основными компонентами являются карбид вольфрама (WC), карбид титана (TiC) и кобальт.Марка обозначается кодом «YT», за которым следует процент содержания карбида титана.Например, YT15 обозначает твердый сплав вольфрам-титан-кобальт с содержанием карбида титана 15%.
(3)Твердый сплав вольфрам-титан-тантал (ниобий):
Этот тип твердого сплава также известен как универсальный твердый сплав или универсальный твердый сплав.Основными компонентами являются карбид вольфрама (WC), карбид титана (TiC), карбид тантала (TaC) или карбид ниобия (NbC) и кобальт.Уровень обозначается кодом «YW» (инициалы «Ин» и «Ван», что на китайском языке означает «твердый и универсальный»), за которым следует цифра.
▌ Применение твердого сплава
(1)Материалы режущего инструмента:
Твердый сплав широко используется в производстве режущих инструментальных материалов, в том числе токарных инструментов, фрез, строгальных лезвий, сверл и т. д. Вольфрам-кобальтовые твердые сплавы подходят для обработки короткой стружкой черных и цветных металлов, например чугуна. , литая латунь и композитное дерево.Твердые сплавы вольфрам-титан-кобальт подходят для обработки стали и других черных металлов длинной стружкой.Среди сплавов для черновой обработки подходят сплавы с более высоким содержанием кобальта, а для чистовой обработки — с более низким содержанием кобальта.Универсальные твердые сплавы имеют значительно более длительный срок службы инструмента при обработке труднообрабатываемых материалов, таких как нержавеющая сталь.
(2)Материалы формы:
Твердый сплав обычно используется в качестве материала для штампов холодной вытяжки, штампов холодной штамповки, штампов холодной экструзии и штампов холодной высадки.
Пластины для холодной высадки из твердого сплава подвергаются износу при ударах или сильных ударах.Ключевыми требуемыми свойствами являются хорошая ударная вязкость, вязкость разрушения, усталостная прочность, прочность на изгиб и отличная износостойкость.Обычно выбираются сплавы со средним и высоким содержанием кобальта и средне- и крупнозернистые сплавы.Общие сорта включают YG15C.
Как правило, существует компромисс между износостойкостью и ударной вязкостью твердых сплавов.Повышение износостойкости приведет к снижению ударной вязкости, а повышение ударной вязкости неизбежно приведет к ее снижению.
Если выбранная марка легко вызывает раннее растрескивание и повреждение при использовании, целесообразно выбрать марку с более высокой прочностью;Если выбранная марка легко подвержена преждевременному износу и повреждениям при использовании, целесообразно выбрать марку с более высокой твердостью и лучшей износостойкостью.Следующие марки: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C слева направо, твердость снижена, износостойкость снижена, ударная вязкость повышена;Напротив, верно обратное.
(3) Измерительные инструменты и износостойкие детали.
Карбид вольфрама используется для изготовления абразивных поверхностей и деталей измерительных инструментов, прецизионных подшипников шлифовальных станков, направляющих и направляющих бесцентрово-шлифовальных станков, а также износостойких деталей, таких как токарные центры.
Время публикации: 02 августа 2023 г.
