硬質合金刀（dāo）具的質量取決於哪些方麵?

發布日期：2020-04-18 作者：admin 點擊：

硬質合金刀具是使用比較廣泛的一類高（gāo）速加工（gōng）(HSM)刀具材料，此類材料是通過粉末冶金工藝生產的，由硬質碳化物(通常為碳化鎢WC)顆粒和質地較軟（ruǎn）的金屬結合劑組成。為什麽有如此之多的硬質合金牌號?硬質（zhì）合金刀（dāo）具製造商如何為某種特定的切削加工選（xuǎn）擇正確的刀具材料（liào）?為了回答這些問題（tí），首先讓我們（men）了解一下使硬質合金成為一種（zhǒng）理想刀具材料的各（gè）種特性（xìng）。

硬質合金刀具

(一)硬度與（yǔ）韌性

WC-Co硬質合金刀具在兼具硬度和韌性方麵（miàn）具有獨（dú）到（dào）優勢。碳化鎢(WC)本身具有很高（gāo）的硬度(超過（guò）剛玉或氧化鋁)，而且在工作溫（wēn）度升高時其硬度也很少下降。但是，它缺乏足夠的韌性，而這對於切削刀具是必不可少的性能。為了利用碳化鎢的高硬度，並（bìng）改（gǎi）善其韌性，人們（men）利用金屬結（jié）合劑將碳化鎢結合在一起，從而使這種材料既具有遠遠超過高速鋼的硬度，同時又能夠承受在大（dà）多數切削加工中的切削力。此外，它還（hái）能承受高速加工所產生的切削高溫。

如今，幾（jǐ）乎（hū）所有的WC-Co刀具和（hé）刀片都采用了塗層，因此，基體材料（liào）的（de）作用似乎顯得不太重要了。但實際上，正是WC-Co材料的高彈性係數(衡量剛度的指標，WC-Co的室溫彈性（xìng）係數約為高速鋼的三倍（bèi）)為塗層提供了不變（biàn）形的基（jī）底。WC-Co基體（tǐ）還能提供（gòng）所需要的韌性。這些（xiē）性能（néng）都是WC-Co材料的（de）基本特性，但也可以（yǐ）在生產硬質合金粉體時，通過調整材料（liào）成分和微觀結構而定製材（cái）料（liào）性能。

因此，刀（dāo）具性能與特定加（jiā）工的適配（pèi）性在很大程度上取決（jué）於最初的製粉工藝。

(二)硬質合金刀具製粉工藝

碳化鎢粉是通過對鎢(W)粉進行滲碳（tàn）處理而獲得的。碳化鎢粉的特性(尤其（qí）是（shì）其粒度)主要取決於原料鎢粉的粒度以（yǐ）及滲（shèn）碳（tàn）的溫度和時間。化學控製也至關重要，碳含量必須（xū）保持恒定（dìng）(接（jiē）近重量比為6.13%的理論配比值)。為了通（tōng）過後續工序來控製粉體粒（lì）度，可以在滲碳處理之前添加少量的釩和/或鉻。不同的下遊工藝條件和不同的最終加工用途需要采用特定的碳化鎢粒度、碳含量、釩含（hán）量和鉻含（hán）量的組合，通過這（zhè）些組合的變化，可（kě）以產生各種不同的碳化（huà）鎢粉。

當碳化鎢粉與金屬結合（hé）劑兩者混合碾磨從而生產出硬質（zhì）合（hé）金粉料的時候，可以采用各種不（bú）同的組合方式。比（bǐ）較常用的鈷含量一般是3%-25%(重量（liàng）比)，如果是需要（yào）增強刀具抗腐蝕性的情況下，那麽就要加入（rù）鎳和鉻。此外，還可以通過添加（jiā）其（qí）他合金成分，進一步（bù）改良金屬結合劑。例如，在WC-Co硬質合金中添加釕，可在不降低其硬度的前（qián）提下（xià）顯著提高其韌（rèn）性。增加結合劑的含量也可以提高硬質合金的韌性，但卻會降低（dī）其硬度。