硬质合金的分类与研究

2023-10-23 Share

分类和S研究硬质合金切削刀具

第一部分

Classification and Study on Cemented Carbide

刀具是切削加工中不可缺少的工具,无论是普通机床,还是先进的数控机床(NC)、加工中心(MC)和柔性制造系统(FMC),都必须依靠刀具来完成切削加工过程。刀具的发展对提高生产率和加工质量有直接影响。材料、结构和几何形状是决定刀具切削性能的三个因素,其中刀具材料的性能起着关键作用。

硬质合金作为刀具材料的重要组成部分,在现代切削加工中发挥着不可替代的作用。硬质合金是一种高硬度、难熔金属碳化物(WC、TiC等)的微米量级粉末,用Co、Mo、Ni等粘结剂烧结而成的粉末冶金制品,其中高温碳化物含量超过高温高速钢,许用切削温度可达800~1000℃,常温硬度HRC89~93,760℃硬度HRC77~85,切削速度可达100~300m/min,远远超过高速钢,寿命是高速钢的几倍至几十倍,但强度和韧性仅为高速钢的1/30~1/8,承受震动和冲击的能力较差。现在已成为主要工具材料之一。


国际标准化组织(ISO)将切削刀具用硬质合金分为六类:

1. P型

由WC、Co和5%~30%TiC组成,又称钨钛钴碳化物,牌号YT5、YT14、YT15、YT30,其中TiC含量为5%、14%、15%、30%,相应的Co含量为10%、8%、6%、4%,硬度HRA91.5~92.5. T弯曲强度900~1400MPa。 TiC含量增加,Co含量减少,硬度和耐磨性提高,但冲击韧性明显下降。这种合金具有较高的硬度和耐磨性,良好的附着力和抗扩散性以及抗氧化性。但弯曲强度、磨削性能和导热性能下降,低温脆性大,韧性差。适用于钢材的高速切削。合金的Co含量越高,弯曲强度和冲击韧性越好,适合粗加工。 Co含量降低,硬度、耐磨性、耐热性提高,适宜精加工。合金中的Ti元素与合金中的Ti元素之间的亲和力工件会产生严重的粘刀现象,在高温切削和摩擦系数大的情况下会加剧刀具磨损,不适合加工不锈钢和钛合金。

 

2. K型

由WC和Co组成,又称钨钴硬质合金,常用牌号有YG6、YG8、YG3X、YG6X,含Co为6%、8%、3%、6%。硬度HRA89~91.5,弯曲强度1100~1500GPa。结构分为粗粒、中粒、细粒。一般(如YG6、YG8)为中等晶粒组织,含有等量Co的细晶碳化物(如YG3X、YG6X)比中等晶粒硬度高,它是耐磨性稍高,弯曲强度 韧性略低。此类合金韧性、磨削性、导热性良好,适合加工脆性材料.

 

3. M型

在WC、TiC、Co的基础上,成分中添加TaC(或NbC),在YT中添加TaC(NbC)可提高其弯曲强度、疲劳强度、冲击韧性、高温硬度、强度和抗氧化、耐磨性能阻力等。常用牌号YW1和YW2。可用于加工铸铁、有色金属和钢材,也可加工高温合金、不锈钢等难加工材料-to-工艺材料.

 

4. H型

主要用于切削高硬材料,如淬火钢、冷硬铸铁等。立方氮化硼 PCBN 属于 H 级。

 

5.S型

用于切割耐热材料,超级合金, ETC。

 

6.H型

用于切割有色金属。聚晶金刚石PCD属于N级。


在这篇文章中,我通过切削刀具的分类提到了六种硬质合金,下一篇将会有更多新型硬质合金来总结,请不要如果您有兴趣,请不要忘记查看下半部分。

 

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