鋼結硬質合金在模具中的應用及熱處理

鋼結硬質合金是介於硬質合金和工模具鋼的一種新型模具材料，是以TiC，WC等難熔金屬碳化物為硬質相，以合金鋼粉或高速鋼粉作粘結劑，通過粉末冶金方法製成的多相結合材料，其性能介於鋼和硬質合金之間，既具有鋼的高強韌性又具有硬質合金的高硬度、高耐磨性，並具有優良的化學穩定性、抗腐蝕、耐高溫，並可通過熱處理來改變其性能，並可以進行各種機械加工和熱加工，所以在工模具行業得到廣泛應用，適用於製造冷沖、冷擠、冷拉伸成形等冷作模具及耐磨零件。

硬質合金的價格較高，無法進行機械加工，因此大部分模具只是在工作部位鑲裝或用其他方法（如焊結、粘結、機械連接）連接硬質合金，其他部位採用一般鋼材。與普通硬質合金相比，鋼結硬質合金的脆性有極大的改善，但仍比一般模具鋼要脆。經退火軟化後，可進行車、銑、刨、鑽、鉸、攻螺絲等機械加工。由於其導熱性差、硬度高、磨削困難，所以在淬火前應將模具加工至最終尺寸或留有極小餘量，以便淬火後不再磨削或稍微研磨即可。

鋼結硬質合金在模具中的應用比較廣泛，它不僅適合於薄片有色金屬的沖裁，也適用於黑色金屬加工的模具，對於製造冷沖、拉伸成形、冷擠等冷作模具，或製造耐磨模具和零件均有明顯的效果。如某廠採用鋼結硬質合金製造的沖孔模凸模，試驗經85,000餘次作業，其磨損量為0.005mm，而以Cr12鋼製造的同樣模具，試驗經1,400餘次作業，其磨損量達0.03mm，其使用壽命提高50倍；用鋼結硬質合金製造的防塵蓋成形模具可衝壓1,035,000件/模，而原GCr15鋼製造的模具只能衝壓500件，使用壽命提高207倍。

實踐證明，鋼結硬質合金適用於製造冷沖、冷擠壓成形、拉伸成形等冷作模具或耐磨模具和零件，通過正確的熱處理，其工模具使用壽命可大幅提高。鋼結硬質合金所製冷作模具熱處理變形小、高硬度、高耐磨，但其生產工藝較複雜，成本較高，對大批量生產或連續生產時比較適用。但是鋼結硬質合金比一般模具鋼脆性大，不能承受較大載荷，其斷裂韌度也較低，使其使用範圍受到一定限制。

我國近期研製成功的新型大負荷碳化鎢鋼結硬質合金，其特點是在保持足夠高的硬度、耐磨性的基礎上，大幅度提高了其強度和韌性，在急冷急熱的交變載荷下具有較好的抗熱裂能力，在精密模具製造業中得到較好的應用，相信在不遠的將來，將會有更多更好的鋼結硬質合金材料應用於模具中，為模具工業的繁榮昌盛作出更大的貢獻。

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