鋼結硬質合金的組織與性能

鋼結硬質合金以它具有的高硬度、高強度及高焊接工藝性能和熔敷金屬力學性能優良，熔敷金屬在焊後硬度較低（33HRC左右），便於進行簡單的機加工。時效處理後硬度大幅度提高，達SOHRC以上，可用於模具的堆焊製造和修復。

這種高效優良材料在冷作模具上己獲得推廣和應用，但是在熱作模具上的應用所見不多，原因是熱作模具工作條件十分惡劣，工作時與赤熱金屬或非金屬相接觸併發生相對滑動，因而需要模具有較高的高溫磨損抗力。另外，熱作模具在服役過程中由於進行頻繁加熱和冷卻，極易產生熱疲勞，它是某些長期承受交變應力作用的金屬構件主要破壞方式。

生產現場和大量的研究資料都表明，高溫磨損失效和熱疲勞失效是熱作模具最常見的失效方式。鋼結硬質合金中的兩大相：WC（TiC）與鋼基體相的物理及化學性質差異較大，尤其是熱膨脹係數差異更大，所以在熱應力的作用下往往抗熱疲勞性能不佳。但是研究表明，若所設計的合金中硬質相含量適中，粒度及形態良好，再有抗熱疲勞性能較高的鋼基體相配合，仍然能使合金具有較高的熱疲勞抗力。

鋼結硬質合金中的硬質相WC粒子含量適中，粘結劑鋼基體相為具有較高的高溫力學性能的熱作模具鋼，合理的成分設計使顆粒增強鋼基體的效果顯著，合金不僅在室溫下具有高硬度、高強度及高的耐磨性，而且在高溫下也表現出較強的抗磨損和抗熱疲勞性能，用它可以做冷作模具，也可以做熱作模具。建議使用該合金時儘量選擇鍛造態原材料。製造冷作模具時，可以選擇1 000℃左右的淬火處理和180一200℃的回火處理的熱處理工藝。製造熱作模具時，可以選擇在1100℃左右的淬火處理和550~600℃的回火處理的熱處理工藝。