鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金(WC-TiC-Co 類(lèi)合金):主要由碳化鎢、碳化鈦和鈷組成,常溫時(shí)硬度是 HRA89.5-92.8,紅熱硬度是 900-1000℃,牌號(hào)是 YT,常用于加工鋼類(lèi)和其他塑性材料。
制備方法
液相燒結(jié)法:將碳化鎢粉與鋼基體形成粉末后進(jìn)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(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)過(guò)后對(duì)產(chǎn)品進(jìn)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(jié)法的基礎(chǔ)上,選擇冷等靜壓的加固方法。將粉末冶金法過(guò)程中加壓固結(jié)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(gè)方向上均勻受力,從而使壓坯更加牢固后再進(jìn)行燒結(jié)成型。
微波燒結(jié)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(jìn)行燒結(jié)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(yīng)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(jī)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(shí)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(lái)制備鎢鋼。
鎢鋼的硬度遠(yuǎn)高于普通鋼材,甚至超過(guò)專(zhuān)用刀具鋼,是目前工業(yè)中硬度的材料之一;但鋼材的優(yōu)勢(shì)在于可通過(guò)熱處理調(diào)整硬度與韌性,適應(yīng)更廣泛的結(jié)構(gòu)和功能需求。兩者并非替代關(guān)系,而是根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的性能需求互補(bǔ)使用。
對(duì)切削性能的實(shí)際影響
鎢鋼刀具:因超高硬度,可切削硬度較高的材料(如淬火鋼、鑄鐵),且耐磨性極強(qiáng),刀具壽命是高速鋼的 5-10 倍;但只能用于平穩(wěn)切削,不適合斷續(xù)切削或粗加工(易崩刃)。
高速鋼刀具:硬度較低,更適合切削軟材料(如未淬火鋼、鋁、銅),且因韌性好,可制作成復(fù)雜形狀(如麻花鉆、齒輪刀具),適合低速、大進(jìn)給量的粗加工或斷續(xù)切削。