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鎢鋼
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(yōu)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。 中文名鎢鋼 性 質硬質合金 特 點硬度高、耐磨、強度和韌性較好等 產 品圓棒,鎢鋼板材 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。對于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標準進行。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(xiàn)代工業(yè)的牙齒,鎢鋼制品的使用程度非常廣泛。[1] 我國硬質合金產業(yè)存在的主要問題:一是企業(yè)規(guī)模較小,產業(yè)集中度不高。據不完全統(tǒng)計,199家硬質合金企業(yè)平均年產能176噸,平均年產量僅86噸,年產量在1000噸以上的企業(yè)只有4家。二是科技投入較少,缺乏高端技術人才,技術研發(fā)能力較弱。我國硬質合金工業(yè)在科技方面的投入不到銷售收入的3%,科技研發(fā)水平不高,原創(chuàng)性核心技術成果較少。三是產品質量水平較低,產品結構有待調整。我國硬質合金產量占世界總產量的40%以上,但硬質合金銷售收入不足全球的20%,主要是由于高性能超細合金、高精度高性能研磨涂層刀片、超硬工具材料、復雜大異制品、精密硬質合金數控刀具等高附加值產品產量較少、深加工配套不足以及品種不全所致。 隨著中國汽車產業(yè)急速擴張,汽車零部件加工的切削工具的需求不斷增大,中國鋼鐵、交通、建筑等領域對硬質合金的需求也愈發(fā)旺盛。在國外硬質合金跨國公司的戰(zhàn)略圖景中,中國市場已經悄然由配角變?yōu)橹鹘恰?分析指出,到“十二五”末期,我國硬質合金產量達到3萬噸,銷售收入達到300億元,深加工產品產量占硬質合金總量的40%以上。出口相比“十一五”將翻一番,力爭超過10億美元。硬質合金將向精深加工、工具配套方向發(fā)展;向超細、超粗及涂層復合結構等方向發(fā)展;向循環(huán)經濟、節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展;向精密化、小型化方向發(fā)展。[2] 2成分結構 編輯 燒結過程 鎢鋼燒結成型就是將粉末壓制成坯料,再進燒結爐加熱到一定溫度(燒結溫度),并保持一定的時間(保溫時間),然后冷卻下來,從而得到所需性能的鎢鋼材料。 鎢鋼燒結過程的四個基本階段: 1、脫除成形劑及預燒階段,在這個階段燒結體發(fā)生如下變化: 成型劑的脫除,燒結初期隨著溫度的升高,成型劑逐漸分解或汽化,排除出燒結體,與此同時,成型劑或多或少給燒結體增碳,增碳量將隨成型劑的種類、數量以及燒結工藝的不同而改變。 粉末表面氧化物被還原,在燒結溫度下,氫可以還原鈷和鎢的氧化物,若在真空脫除成型劑和燒結時,碳氧反應還不強烈。粉末顆粒間的接觸應力逐漸消除,粘結金屬粉末開始產生回復和再結晶,表面擴散開始發(fā)生,壓塊強度有所提高。 2、固相燒結階段(800℃——共晶溫度) 在出現(xiàn)液相以前的溫度下,除了繼續(xù)進行上一階段所發(fā)生的過程外,固相反應和擴散加劇,塑性流動增強,燒結體出現(xiàn)明顯的收縮。 3、液相燒結階段(共晶溫度——燒結溫度) 當燒結體出現(xiàn)液相以后,收縮很快完成,接著產生結晶轉變,形成合金的基本組織和結構。 4、冷卻階段(燒結溫度——室溫) 在這一階段,鎢鋼的組織和相成分隨冷卻條件的不同而產生某些變化,可以利用這一特點,對鎢鋼進行熱處理以提高其物理機械性能。 應用介紹 鎢鋼屬于硬質合金,又稱之為鎢鈦合金。硬度可以達到89~95HRA,正因如此,鎢鋼的產品(常見的有鎢鋼手表),具有不易被磨損,堅硬不怕退火,但質脆的特性。 硬質合金中主要成分為碳化鎢和鈷,其占所有成分的99%,1%為其他金屬,所以也被稱作鎢鋼。 常用于高精度機械加工、高精度刀具材料、車床、沖擊鉆鉆頭、玻璃刀刀頭、瓷磚割刀之上,堅硬不怕退火,但質脆。屬于稀有金屬之列。 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(yōu)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。硬質合金廣泛用作材料,如車刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等,用于切削鑄鐵、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。新型硬質合金的切削速度等于碳素鋼的數百倍。 鎢鋼(硬質合金)還可用來制作鑿巖工具、采掘工具、鉆探工具、測量量具、耐磨零件、金屬磨具、汽缸襯里、精密軸承、噴嘴等。
