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硬质合金刀具的特性有哪些?

2013-08-15

硬质合金俗称钨钢,是由一种或多种难熔碳化物用粉末冶金 方法制造的。根据制造方法,也叫烧结合金或陶瓷合金。硕质合 金具有极高的硬度、良好的红硬性和足够的使用强度,是一种新型的刀具材料。
硬质合金的性能可以分为三大类:物理机械性能、物理化学 性能和使用性能。我们把它对位蝴上关系最密切的归纳为“五性”。 下面具体谈谈硬质合金刀片的这“五性”:
一、冷硬性冷硬性是指刀具材料在常温下所具有的硬度, 硬质合金具有很高的硬度,可达HRA87—93之间。所以,用它制 成的刀具,不需经过热处理就可直接使用。
在匝质合金rlf,碳化物(指碳比钨或碳化认等)是整个合金 的“件架”,碳化物本身的硬度很高,合金小碳ft物的含量增加, 合金的胶度也随之提高,如们’30就比YTl5硬。钻是枯结剂, 是合金创性的来源*合金的硬度随台钻量的多少而改变,台钻量 越多,它的硬度就越低,如YG 8比YG 3的硬度就低。
各种联化物相比较,碳比tk比碳化钨硬度高,所以在台钻运 一样的情况Tl YT合金要比YG合金硬,如YTl4要比YG 8匝 一些。
硬质合金的硬度与碳化物颗粒的大小也有密切关系。无论是 YG合金或是YT合金,它的品粒越纵硬度就地高。如YG 3x (细颗粒合金)的硬度就比YG 3高,从单位体积来讲,YG 3x合 金所含颗粒比YG 3多。
硬度高就耐磨,我们可以根据它的硬度不同,来加I:各种不 同材料的零件。
二、热硕性:刀具材料杯高温下能够保持Lg削所需要的硬度, 这种能力叫热酸性,也叫“红硬性”,通常以“红热破度”来炭尔。 硬质全金具有很高的红热硬度,它在温度增高到900一1000。cN·’ 仍能保持原有的切削性能,而一般碳素工具铡刀具只能耐热到 2500c左右,高速钢刀具在600。c时就软化了。从热硬性,L比较,Y’『 合金比TG合金更耐热。在YG合金中,台钻旦越高,红热硬度 越低;YT合金的碳化钻含量越高,红热硬度也就越高,如YT30 比YT 5高。添加碳化但(铝)的YA 6及Y w合金,具有更高的 红热酸度。
三、耐磨他硬质合金不同干父他刀具材料,它还有高度的 耐磨性。耐贿性是抵抗摩擦作用的能人,这种性能与化学成分和 硬度有关。合金硬度越大,耐磨性也就越高;碳化钨的颗粒越细, 其耐磨性也就越高。硬质合金的耐磨性,比最好的高速钢都高。 硬质合金的耐磨他表现在钢材的连续车削上,效果尤为显 著。这是由于门”合金在加工钢材的过程中,表面形成一层氧化 铁薄膜,使钢屑不易粘在刀刃上,因而降低了切油对刀片的磨损, 所以它的耐磨性比YG合金高。这就是切削钢材时选用YT合金 的—个玉要原因。
四、坚韧性这里所说的坚韧性,是指合金7J片能承受振动、 压/J和冲击的性能。它综合反映了硬质合金的抗压强度、抗弯强 度和冲击韧性三项机械性能。从某种程度上来说冲击韧性又可 看做是合金的抗弯强度。所以合金的坚韧性集中表现在“坚”和 “韧”两个方面。在“坚”的方面是合金具有很高的抗压强度, 以Y(j 3X刀片为例,直到给它加上每平方毫米320公斤的压缩负 荷才能把刀片压坏。在“韧”的方面,合金冲击韧性很小,对弯 曲和变形的抵抗能力很低。也就是仇它非常脆,怕振动。在 yG 3X刀片上只要加到每平方毫米loo公斤以上的弯曲载荷,刀 片就要断裂。由此可见刀片所能承受压力的强度,几乎比它能 承受拉伸和弯曲力的强度大3倍。再拿硬质合金和钢相比,钢的 冲击韧性耍比硬质合金大9倍;而在高温时,钢的韧性要比硕质 合金的韧性大几百倍。通过以上的分析比较,应该怎样判断合金 的坚韧性呢?首先需要判明在“坚”和“韧”两个相互矛盾着的 侧面当小,那个是矛盾的主要方面当然“韧”是主要的。由此 可见坚而不帆不是真坚。也就是沈硬质合金的坚韧性是很 差的,性脆、伯振就戊了它的主要缺点。
为了克服这个缺点,就要因性制宜,正确选用。比如,我们 了解到合金的韧性与钻的含量有先台钻量高,韧性就好(如YG8 比y‘J3韧性好);组颗粒欧化钨合金又比细颗粒合金韧性好。我 们就可以把台钻量多的刀片应用于粗加工以抵抗较大的切削冲