硬質（zhì）合金刀具的質量取決於哪些方麵?

發布（bù）日期：2020-04-18 作者：admin 點擊：

硬質合（hé）金刀具是使用比較廣泛的一類高速加工(HSM)刀具材料，此類材料是通過粉末冶金（jīn）工藝生產的，由（yóu）硬質碳化（huà）物(通常為碳化鎢WC)顆粒和質地較軟的金屬結（jié）合劑組成。為什麽有如此之多的硬質合金牌號?硬質合金刀具製造商如何為某種特定的切削加工選擇正確的（de）刀具材料?為了回（huí）答這些問題，首先（xiān）讓我們了解一下使硬質合（hé）金成為一種理（lǐ）想刀具材料的各種特性。

硬（yìng）質合金刀具

(一（yī）)硬度與韌性

WC-Co硬質合（hé）金刀（dāo）具在兼具硬度和韌性方麵具有獨到（dào）優（yōu）勢。碳（tàn）化（huà）鎢(WC)本身具有很高的硬度(超過（guò）剛玉或氧化鋁（lǚ）)，而且在工作溫度升高時其硬度（dù）也很少下降。但（dàn）是，它缺乏足夠的韌性，而這對於切削刀具是必（bì）不可少的性能。為了利（lì）用碳化鎢的高（gāo）硬（yìng）度，並改善其韌性，人們利用金屬結合劑將碳化鎢結合（hé）在一起，從而使這（zhè）種材料既具有遠遠超過高（gāo）速鋼（gāng）的硬（yìng）度，同時又能夠承受在大（dà）多數切削加工中的切削力。此外，它還能承受高（gāo）速加工所產生的切削高（gāo）溫。

如今，幾乎所有的WC-Co刀具和刀片都采用了塗層，因此，基體材料的作用似乎顯得不太重要了。但實（shí）際上，正是WC-Co材料的高彈性係數(衡量剛度的（de）指標（biāo），WC-Co的室溫彈性係（xì）數約為高速鋼的三倍)為塗（tú）層提供了不（bú）變形的基底。WC-Co基體還能提供所需要的韌性。這些（xiē）性能都是WC-Co材料的基本特性，但也可以在生產硬質合（hé）金粉體時（shí），通過調整材料成分和微觀結構而定製材料性（xìng）能。

因此，刀具性能與特定加（jiā）工的適配性在（zài）很大程度上取決於最初的製粉工藝。

(二（èr）)硬質合金刀具製粉工藝

碳化鎢粉是通過對鎢(W)粉進行滲碳處理而（ér）獲得的。碳化鎢粉的（de）特性(尤其是其粒度)主要取決於（yú）原（yuán）料鎢粉的粒度以及滲碳的溫度和時間（jiān）。化學控製也至關重要，碳含（hán）量必（bì）須保持恒（héng）定(接近重量比（bǐ）為6.13%的理論配比值)。為了通過後續（xù）工序來控製粉體粒度，可以在滲碳處理之前添加少量的釩和/或鉻。不同的下遊工藝條（tiáo）件和不同的最終加工用（yòng）途需要采用特定的碳化鎢粒度、碳含量、釩含量和鉻含量的組合，通過（guò）這些組合的變化，可以產生各種不（bú）同（tóng）的碳化鎢粉。

當碳化鎢粉與（yǔ）金屬結合劑兩者混合碾磨從而生產出硬質合（hé）金粉料的時（shí）候，可以采用各種（zhǒng）不同的組合（hé）方式。比較（jiào）常用的鈷含量一般是（shì）3%-25%(重量比)，如果是需要增強（qiáng）刀具抗腐蝕（shí）性的情況下，那麽就要加入鎳和鉻。此外，還可以通過添加（jiā）其他合金成分，進（jìn）一步改良金屬（shǔ）結合劑（jì）。例如，在WC-Co硬質（zhì）合金中添加釕，可（kě）在不降（jiàng）低其硬（yìng）度的前提下顯著提高（gāo）其韌性。增（zēng）加結（jié）合劑的含量也可以提高硬質合金的韌性，但卻會降低其硬度。