硬質(zhì)合金回收的基體由兩部分組成:一部分是硬化相;另一部分是粘結(jié)金屬。
硬化相是元素周期表中過渡金屬的碳化物,如碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭,它們的硬度很高,熔點都在2000℃以上,有的甚至超過4000℃。另外,過渡金屬的氮化物、硼化物、硅化物也有類似的特性,也可以充當硬質(zhì)合金中的硬化相。硬化相的存在決定了合金具有硬度和耐磨性。
硬質(zhì)合金刀具
硬質(zhì)合金對碳化鎢WC粒度的要求根據(jù)不同用途的硬質(zhì)合金采用不同粒度的WC(碳化鎢)。硬質(zhì)合金切削刀具:比如切腳機刀片、V-CUT刀等精加工合金采用超細、亞細、細顆粒WC,粗加工合金采用中顆粒WC,重力切削和重型切削的合金采用中、粗顆粒WC做原料;礦山工具:巖石硬度高,沖擊負荷大,采用粗顆粒WC,巖石沖擊小沖擊負荷小采用中顆粒WC做原料;耐磨零件:當強調(diào)其耐磨性、抗壓和表面光潔度時,采用超細、亞細、細、中顆粒WC做原料,耐沖擊工具采用中、粗顆粒WC原料為主。
WC理論含碳量為6.128%(原子50%),當WC含碳量大于理論含碳量,則WC中出現(xiàn)游離碳(WC+C)。游離碳的存在,燒結(jié)時使其周圍的WC晶粒長大,致使硬質(zhì)合金晶粒不均勻。碳化鎢一般要求化合碳高(≥6.07%),游離碳(≤0.05%),總碳則決定于硬質(zhì)合金的生產(chǎn)工藝和使用范圍。
硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。您了解它的制作過程嗎?下面為您詳細介紹:
硬質(zhì)合金的制作是將碳化鎢與鈷以一定的比例混合,加壓成各種形狀,然后半燒結(jié)。此燒結(jié)過程通常是在真空爐里進行。將其置于真空爐里完成燒結(jié),此時之溫度大約為攝氏一千三百至一千五百度之間。
硬質(zhì)合金回收燒結(jié)成型就是將粉末壓制成坯料,再進燒結(jié)爐加熱到一定溫度(燒結(jié)溫度),并保持一定的時間(保溫時間),然后冷卻下來,從而得到所需性能的硬質(zhì)合金材料。
異型棒材
硬質(zhì)合金燒結(jié)過程可以分為四個基本階段:
脫除成形劑及預燒階段,在這個階段燒結(jié)體發(fā)生如下變化:
成型劑的脫除,燒結(jié)初期隨著溫度的升高,成型劑逐漸分解或汽化,排除出燒結(jié)體,與此同時,成型劑或多或少給燒結(jié)體增碳,增碳量將隨成型劑的種類、數(shù)量以及燒結(jié)工藝的不同而改變。
粉末表面氧化物被還原,在燒結(jié)溫度下,氫可以還原鈷和鎢的氧化物,若在真空脫除成型劑和燒結(jié)時,碳氧反應還不強烈。粉末顆粒間的接觸應力逐漸消除,粘結(jié)金屬粉末開始產(chǎn)生回復和再結(jié)晶,表面擴散開始發(fā)生,壓塊強度有所提高。
硬質(zhì)合金回收按用途分類可分為切削工具、地質(zhì)礦山工具、模具、結(jié)構(gòu)零件、耐磨零件、耐高壓高溫用腔體和其他用途。
硬質(zhì)合金主要應用在切削刀具、礦用工具、模具和耐高壓高溫甩腔體等方面,其中切削刀具和礦用工具比例分別占到了硬質(zhì)合金應用的33%和25%。切削刀具中,硬質(zhì)合金主要作為刀具材料,如車刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等,用于切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材以及難加工的材料等,切削加工主要依托機床來實現(xiàn)。礦用工具方面,硬質(zhì)合金主要作為鑿巖工具、采掘工具、鉆探工具,在礦產(chǎn)、石油開采、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面發(fā)揮重要作用。
切削工具領(lǐng)域?qū)τ操|(zhì)合金的需求
切削刀具下游應用非常廣泛,目前國內(nèi)對切削刀具產(chǎn)品有較大需求的重點客戶主要有:汽車工業(yè)企業(yè);航空、航天、兵器、船舶、核工業(yè)等十大工業(yè)集團;機械、鐵路機車、模具、紡織、能源設(shè)備、農(nóng)機、重大成套設(shè)備生產(chǎn)制造企業(yè)。據(jù)統(tǒng)計,世界切削刀具需求中,通用機械和汽車制造約各占35%,航空航天約占10%。
硬質(zhì)合金回收是以一種或幾種難熔碳化物(碳化鎢、碳化鈦等)的粉末為主要成分,加入作為粘接劑的金屬粉末(鈷、鎳等),經(jīng)粉末冶金法而制得的合金。它主要用于制造高速切削刃具和硬、韌材料切削刃具,以及制作冷作模具、量具和不受沖擊、振動的高耐磨零件。
⑴硬度、耐磨性和紅硬性高
硬質(zhì)合金常溫下硬度可達86~93HRA,相當于69~81hrc。在900~1000℃能保持高硬度,并有優(yōu)良的耐磨性。與高速工具鋼相比,切削速度可高4~7倍,壽命長5~80倍,可切削硬度高達50HRC的硬質(zhì)材料。
⑵強度、彈性模量高
硬質(zhì)合金的抗壓強度高達6000MPa,彈性模量為(4~7)×105MPa,都高于高速鋼。但其抗彎強度較低,一般為1000~3000MPa。
⑶耐蝕性、抗氧化性好
一般能很好地抗大氣、酸、堿等腐蝕,不易氧化。
⑷線膨脹系數(shù)小
工作時,形狀尺寸穩(wěn)定。
⑸成形制品不再加工、重磨
由于硬質(zhì)合金硬度高并有脆性,所以粉末冶金成形燒結(jié)后不再進行切削加工或重磨,特需再加工時,只能采用電火花、線切割、電解磨削等電加工或?qū)iT的砂輪磨削。通常由硬質(zhì)合金制成的一定規(guī)格的制品,采用釬焊、粘接或機械裝夾在刀體或模具體上使用。