鋼結硬質合金簡介

從狹義上說，我們通常所指的硬質合金是由硬質相碳化鎢WC和粘結相鈷Co所組成的。而在廣義上，硬質合金就是指難熔金屬硬質化合物與粘結金屬所組成的材料，通過配料、壓制成型、燒結等一系列工藝所製造的合金。難熔金屬碳化物一般指的是化學元素週期表中第IV、V、VI族的W、Ti、Ta、V、Hf等元素的碳化物，其中以WC、TiC、TaC的使用最廣。由於硬質合金有較高的硬度、強度、紅硬性好、化學穩定性高、耐磨耐蝕性優良等眾多優點，其用途也相當廣泛，如切削工具、地質礦山工具、模具、結構零件、耐磨零件、耐高溫高壓型腔等。

鋼結硬質合金是硬質合金中的一種，除此之外，還有常見的碳化鎢基硬質合金（WC-Co、WC-TaC-Co、WC-TiC-Co、WC-TiC-TaC-Co、WC-Ti-TaC-NbC-Co）、碳化鈦基或碳氮化鈦基硬質合金（通常以TiC或Ti（C，N）為基體，Ni-Mo為粘結劑）、碳化鉻基硬質合金（通常以Cr3C2為基體，Ni或Ni-W為粘結劑）、塗層硬質合金（通常指在碳化鎢基硬質合金上利用PVD或CVD沉積幾微米厚的硬質化合物）。鋼結硬質合金則是以TiC或WC為基體，鋼作為粘結劑所組成的一種硬質合金。其通常使用粉末冶金的製備方法，經過機加工和熱處理後性質介於傳統硬質合金與合金鋼之間，是一種新型的工程材料。此外，根據粘結相的最終組織結構，鋼結硬質合金還可細分為馬氏體基、奧氏體基以及鐵素體基鋼結硬質合金。常見的鋼結合金牌號和使用範圍如下圖所示：

鋼結硬質合金具有眾多優勢，與傳統鋼材相比，它擁有極高的硬度、耐磨性以及淬透性（淬火時獲取淬硬層深度的能力）；而與硬質合金相比，它卻具有可機械加工性（車、銑、刨、磨等）、可熱處理以及可焊接的優點，還能通過鍛造改變其外形尺寸及內部組織結構，從而改善使用性能，這是一般硬質合金所不具備的。通過電焊、鑲焊、堆焊、真空焊等焊接方法與鋼結硬質合金進行焊接還能滿足各種不同的應用需要。鋼結硬質合金還具有較小的比重、較高的比強度、良好的自潤滑性、高阻尼特性以及固有頻率，具有顯著的減震效果。其中圓形的TiC晶粒在工作時與工件表面形成滾動摩擦，從而有效避免的粘附磨損和擦傷磨損。綜合了傳統鋼材與硬質合金各自的優點，鋼結硬質合金的適用範圍十分廣泛，在軍工材料、航海、航空航太材料、耐高溫及耐腐蝕零部件、耐磨減震零件、模具材料、破碎挖掘工具、測量儀器等對材料比重以及綜合性能有著特殊要求的領域都有著廣闊的應用前景。

對於鋼結硬質合金的機加工原則是低切削速度、較大的吃刀深度、走刀量控制精確、不添加冷卻液（除磨削加工外），違背這些原則將使得鋼結合金加工表面發生硬化，使得機加工過程難以進行。在銑刨加工中所採用的刀具材質通常為高速鋼和硬質合金；鑽加工時應保證不添加冷卻液且鑽頭無油蹟，採用中壓進刀並及時排屑，以防止碎屑對鑽頭的磨損；磨削採用硬度高、自銳性好的120#金剛石砂輪，同時應注意冷卻液的添加量；電加工後的鋼結硬質合金工件進行淬火時易產生裂紋，為了防止裂紋的產生應延長退火時間待應力消除後，在採用空氣淬火或等溫分級淬火處理。