硬質合金的主要性能

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。這是由於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、抗氧化性和熱膨脹係數比鋼低等特點。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，要避免碰撞和衝擊。由於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（相當於68HRC以上）不能採用一般的切削的加工方法，只能採用電加工（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製品釺焊、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，大都採用鎢鈷合金。

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）顆粒細小且均勻分佈時，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。但衝動韌性差，只及一般材的1/10。

鎢鈷硬質合金的抗壓強度很好，並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係恰與以上情況相反，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）是採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，從而使合金的衝擊韌性和抗壓強度提高。用於製作六方凹模，鐓制M8螺母150萬件後，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。


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