硬質合金的主要性能和應用

硬質合金的主要性能 硬質合金性能主要是指硬度、耐磨性和熱硬性，其硬度可維持到800~1000℃而無顯著降低。這是由于構成硬質合金的主要成份—碳化鎢（WC）和碳化鈦（TiC）有很高的硬度、耐磨性和熱穩定性的緣故。此外硬質合金還具有抗蝕性、抗氧化性和熱膨脹系數比鋼低等特點。但與工具鋼相比，它的主要缺點是抗彎強度低，脆性大（韌性約為淬火鋼的1/2~1/3）。故在保管、鑲焊和使用過程中，要避免碰撞和沖擊。由于硬質合金的熱導性很差（尤其是YT類硬質合金的），在室溫下幾乎沒有塑性，因此在磨削和焊接時，急熱和驟冷都會使硬質合金表面形成很大的熱應力，甚至產生裂紋。因為硬質合金的硬度很高（相當于68HRC以上）不能采用一般的切削的加工方法，只能采用電加工（例如電火花、線切割、導電磨削等）或用專門的砂輪磨削。因此都是將一定規格的硬質合金制品釬焊、粘結或機械卡裝在鋼制的刀體或模具體上使用。 兩類合金相比，鎢鈷鈦合金因含有碳化鈦，故耐磨性、熱硬性高、但抗彎強度、韌性和熱導性比鎢鈷合金低。冷鐓工藝中使用的硬質合金模，大都采用鎢鈷合金。 在硬質合金中，碳化物是合金的骨架，起堅硬耐磨的作用，但性質脆。鈷是起粘結和韌性作用的金屬。因此，在同類硬質合金中，隨著含鈷量的增加，抗彎強度和韌性將提高，硬度、耐磨性將降低。鎢鈷硬合金的硬度與碳化鎢（WC）含量成正比。當碳化鎢（WC）顆粒細小且均勻分布時，也能提高一些硬度。硬度值隨溫度上升而下降，但即使加熱到800℃時，還能保持與淬火高碳鋼一樣的硬度，因此耐磨性、熱硬性很好。與高速鋼相比，可提高15~20倍。但沖動韌性差，只及一般材的1/10。 鎢鈷硬質合金的抗壓強度很好，并隨著碳化物含量的增加和顆粒的細化面增加。但合金的抗彎強度與碳化物的含量的關系恰與以上情況相反，即隨著粘結劑鈷的含量增加而上升。當碳化物的顆粒粗大時，鈷的作用顯得更為突出。例如YG20C（C代表粗顆粒，X代表細顆粒）是采用粗顆粒碳化物作硬質相，合金中鈷的含量相應比細顆粒提高，從而使合金的沖擊韌性和抗壓強度提高。用于制作六方凹模，鐓制M8螺母150萬件后，僅磨損0.05mm，最高壽命達3000多萬件尚未超差，為較大規格工件用硬質合模鐓制創造了條件。

硬質合金模在冷鐓工藝中的應用 硬質合金除了廣泛用作刀具、量具外，在冷鐓工藝中使用最多的是各種拉絲模、減徑模、冷鐓螺栓的凹模以及冷鐓螺母的六方凹模、切料刀和凹模。 由于硬質合金硬度高、韌性低，當用其制作較大外徑的凹模時，一般需要采用三層組合應力壓配，才能保證使用安全。否則極易破碎。使用時應特別注意