1923年,德國的施勒特爾往碳化鎢粉末中加進10%~20%的鈷做粘結劑,發(fā)明了碳化鎢和鈷的新合金,硬度僅次于金剛石,這是世界上人工制成的種硬質合金。用這種合金制成的刀具切削鋼材時,刀刃會很快磨損,甚至刃口崩裂。1929年美國的施瓦茨科夫在原有成分中加進了一定量的碳化鎢和碳化鈦的復式碳化物,改善了刀具切削鋼材的性能。這是硬質合金發(fā)展史上的又一成就。
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、五金模具(如拉絲模具、螺栓模具、螺母模具、以及各種緊固件模具,硬質合金的優(yōu)良性能逐步替代了以前的鋼鐵模具)。
近二十年來,涂層硬質合金也問世了。1969年瑞典研制成功了碳化鈦涂層刀具,刀具的基體是鎢鈦鈷硬質合金或鎢鈷硬質合金,表面碳化鈦涂層的厚度不過幾微米,但是與同牌號的合金刀具相比,使用壽命延長了3倍,切削速度提高25%~50%。20世紀70年代已出現(xiàn)第四代涂層工具,可用來切削很難加工的材料。
硬質合金是怎樣燒結而成的?
硬質合金是將這種或多種難熔金屬的碳化物和粘接劑金屬,用粉末冶金方法制成的金屬材料。
鎢鈷類硬質合金
WC刀具
WC刀具
主要成分是碳化鎢(WC)和粘結劑鈷(Co)。
其牌號是由“YG”(“硬、鈷”兩字漢語拼音字首)和平均含鈷量的百分數(shù)組成。
例如,YG8,表示平均WCo=8%,其余為碳化鎢的鎢鈷類硬質合金。
一般鎢鈷類合金主要實用于:硬質合金刀具、模具以及地礦類產品。
工具
硬質合金硬度一般用洛氏硬度計HRA標尺或維氏硬度計來檢測,實用中人們主要采用洛氏硬度計測試HRA硬度。PHR系列便攜式洛氏硬度計十分適于測試硬質合金的硬度。這種儀器重量只有0.7kg,精度與臺式洛氏硬度計相同。在測量硬質合金硬度時,天星公司生產的PHR系列便攜式洛氏硬度計可以測試厚度或直徑在50mm以下的硬質合金工件,可以測試直徑小到2.0mm的硬質合金工件,可以測試內徑小于30mm的管狀硬質合金工件。還可以在生產現(xiàn)場、銷售現(xiàn)場或材料倉庫使用。這種儀器用于測試硬質合金工件簡便、快速、無損,可對成批的成品或半成品硬質合金工件做逐件的硬度檢測。
影響硬質合金合金相對磁飽和值的因素主要有以下六大因素:
1、硬質合金中的WC總碳超標。
2、混合料(含壓塊)氧含量超標。
3、氫氣脫蠟、預燒中的碳量變化。
4、真空脫蠟、預燒中的碳量變化。
5、氫燒結過程的碳量變化。
6、硬質合金真空燒結過程的碳量變化。