兩種冷鐓螺釘用硬質合金模具金相組織分析

1.衝擊斷口形貌
分析國內外兩種冷鐓螺釘用硬質合金模具的衝擊斷口宏觀形貌，檢測結果是國內兩個廠家生產的冷鐓螺釘用硬質合金模具的合金孔隙度較高，德國同類模具的合金孔隙度最低、尺寸最小。孔隙會導致冷鐓模具壽命嚴重降低，合金組織中的表面孔隙(包括夾雜、非化合碳、相等)會加速磨損失效，內部孔隙則會加速裂紋擴展過程。通過解剖，發現德國模具用合金的孔隙度最低，故可認為孔隙度低是德國模具壽命較長的一個原因。提高國內該模具壽命的努力方向之一，就是降低其孔隙度，使其低於A04級甚至生產無孔合金。

2.金相組織結構
經顯微觀察，國內該模具合金是中等偏粗的晶粒結構，WC和CO相分佈均勻，WC與CO晶粒鄰接程度稍高，WC晶粒平均粒度為2. 0 um(最大尺寸為6 -7 um)。YG15模具合金是由粗細2種晶粒構成，細晶粒的比例稍大，WC晶粒的平均粒度為1.4 um(最大尺寸為6-7 um)，也存在WC與WC鄰接現象和局部晶粒的聚集現象。通過顯微組織的檢測比較可看出，德國模具的金相組織最大特點是非均勻晶粒結構。非均勻WC晶粒結構合金具有高CO粗WC合金的高強度，高韌性和低CO與WC合金的高硬度、高耐磨性的良好綜合性能。這是由於WC粗晶結晶完整、粗細WC晶粒排列或堆積較密實，粗晶起阻礙裂紋擴展和使裂紋分支作用，同時使CO相分佈較均勻所致。這類合金應用於製作礦山工具已取得了使用壽命長的良好效果。

通過剖析，發現德國冷鐓小規格螺釘用模具合金也是非均勻WC晶粒結構，這也許是該模具使用壽命達1 000萬次的組織基礎。WC/WC鄰接程度高易於裂紋的產生和擴展，對冷鐓模具壽命是不利的。建議國內生產廠家應在產品尺寸加工精細化，熱處理工藝控制更精確方面努力。