硬质合金的主要性能

硬质合金的主要性能

硬质合金性能主要是指硬度、耐磨性和热硬性，其硬度可维持到800~1000℃而无显著降低。这是由于构成硬质合金的主要成份—碳化钨（WC）和碳化钛（TiC）有很高的硬度、耐磨性和热稳定性的缘故。此外硬质合金还具有抗蚀性、抗氧化性和热膨胀系数比钢低等特点。但与工具钢相比，它的主要缺点是抗弯强度低，脆性大（韧性约为淬火钢的1/2~1/3）。故在保管、镶焊和使用过程中，要避免碰撞和冲击。由于硬质合金的热导性很差（尤其是YT类硬质合金的），在室温下几乎没有塑性，因此在磨削和焊接时，急热和骤冷都会使硬质合金表面形成很大的热应力，甚至产生裂纹。因为硬质合金的硬度很高（相当于68HRC以上）不能采用一般的切削的加工方法，只能采用电加工（例如电火花、线切割、导电磨削等）或用专门的砂轮磨削。因此都是将一定规格的硬质合金制品钎焊、粘结或机械卡装在钢制的刀体或模具体上使用。

两类合金相比，钨钴钛合金因含有碳化钛，故耐磨性、热硬性高、但抗弯强度、韧性和热导性比钨钴合金低。冷镦工艺中使用的硬质合金模，大都采用钨钴合金。

在硬质合金中，碳化物是合金的骨架，起坚硬耐磨的作用，但性质脆。钴是起粘结和韧性作用的金属。因此，在同类硬质合金中，随着含钴量的增加，抗弯强度和韧性将提高，硬度、耐磨性将降低。钨钴硬合金的硬度与碳化钨（WC）含量成正比。当碳化钨（WC）颗粒细小且均匀分布时，也能提高一些硬度。硬度值随温度上升而下降，但即使加热到800℃时，还能保持与淬火高碳钢一样的硬度，因此耐磨性、热硬性很好。与高速钢相比，可提高15~20倍。但冲动韧性差，只及一般材的1/10。

钨钴硬质合金的抗压强度很好，并随着碳化物含量的增加和颗粒的细化面增加。但合金的抗弯强度与碳化物的含量的关系恰与以上情况相反，即随着粘结剂钴的含量增加而上升。当碳化物的颗粒粗大时，钴的作用显得更为突出。例如YG20C（C代表粗颗粒，X代表细颗粒）是采用粗颗粒碳化物作硬质相，合金中钴的含量相应比细颗粒提高，从而使合金的冲击韧性和抗压强度提高。用于制作六方凹模，镦制M8螺母150万件后，仅磨损0.05mm，最高寿命达3000多万件尚未超差，为较大规格工件用硬质合模镦制创造了条件。


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