鎢鋼是一種含有鎢元素的合金鋼,又被稱為硬質(zhì)合金,俗稱鎢金。它主要是由作為粘結相的鋼和作為硬質(zhì)相的難熔金屬碳化鎢一起燒結制成。
制備方法
液相燒結法:將碳化鎢粉與鋼基體形成粉末后進行混合、成形,然后在有液相存在的條件下,可在真空環(huán)境或是氫氣中進行燒結,燒結過后對產(chǎn)品進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)液相燒結法的基礎上,選擇冷等靜壓的加固方法。將粉末冶金法過程中加壓固結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,使壓坯在各個方向上均勻受力,從而使壓坯更加牢固后再進行燒結成型。
微波燒結法: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行燒結成鎢鋼的制作工藝。
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制備鎢鋼。
其他領域:可作為硬磁材料用作儲藏和提供磁能的磁鐵,也可用于制作磁電式儀表、測量儀表、微波器件和微電機的材料。
硬度與韌性的平衡不同
鎢鋼刀具:高硬度伴隨高脆性,抗沖擊性能較差,受劇烈振動或沖擊易崩刃、斷裂;
高速鋼刀具:硬度較低,但韌性更好(抗彎強度約 3000-4000 MPa,是鎢鋼的 1.5-2 倍),能承受更大的沖擊和切削力,適合復雜刀具(如鉆頭、絲錐)的制作。