硬质合金的分类及应用

硬质合金是目前金属切削加工中最常用的刀具材料之一。它是用具有高耐热性和高耐磨性的难熔的金属碳化物（WC、TiC等）粉末作基体，以金属Co等为粘结剂，经高压压制后烧结而成的粉末冶金制品。其特点是：硬度高，耐磨性好，硬度可达到74～82HRC；化学稳定性和热稳定性好，具有较高的耐热性，能耐850～1000℃；因而允许使用的切削速度可达100～300m/min，硬质合金的切削性能良好，因此得到广泛的应用。但硬质合金的抗弯强度低，冲击韧性不好，工艺性能较差；使用中很少制成整体刀具，一般制成各种形状的刀片焊接或夹固在刀体上。

硬质合金的分类及应用

硬质合金的分类按化学成分可分为以下几类：钨钴类硬质合金（代号YG）、钨钛钴类硬质合金（代号YT）、钨钛钽（铌）钴类（代号YW）、碳化钛基类（代号YN）。其特点和用途见下表。

类型特点用途

YG能在较高硬度时获得较高的抗弯强度，特别适合于在较低切削速度下工作主要用于加工铸铁、有色合金及绝缘材料等

YT随着TiC含量提高和Co含量降低，与YG类相比，硬度和耐磨性提高，韧性降低因抗弯强度和冲击韧性比较低，不适合加工脆性材料，如铸铁，主要用于加工塑性材料，如钢材

YW加入了TaC（或NbC），提高了抗弯强度、疲劳强度、冲击韧性和高温硬度与强度既可用于加工铸铁及难加工材料，也可用于加工一般钢材，常称为通用型硬质合金

YN硬度很高，耐磨性、耐热性和抗氧化能力高，化学稳定性好，抗弯强度和韧性稍差可用于加工钢，也可用于加工铸铁，特别适合高速精加工合金钢、淬硬钢，不适于重切削

随着制造技术的飞速发展，先进制造技术的不断产生和应用，对机械产品的制造精度、加工质量、生产效率都提出了更高的要求；高速切削、超精密加工、绿色制造均要求刀具具有高的硬度、耐磨性和红硬性。因而超硬刀具在现代制造加工中逐渐地被开发应用。例如：用硬质合金刀具加工花岗岩时，在几秒钟内刀刃就被坚硬的花岗岩摧毁；再用聚晶金刚石刀具加工时，刀刃就可以保持完好。用硬质合金车刀加工冷硬铸铁时，即使采用很低的切削速度，刀具仍然磨损很快，也很容易崩刃；采用复合氮化硅陶瓷刀具切削时，不但可以使用较高的切削速度，而且大大地延长了刀具的使用寿命。退火工具钢一般需要经过磨削加工，因而生产效率很低；而采用立方氮化硼刀具就可实现高效率的车削或铣削。实践证明超硬刀具在高硬材料的高速切削加工中，不但能够保证加工质量、提高生产效率，还能够提高刀具的耐用度。


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