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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钨合金医疗辐射屏蔽件

钨合金医疗辐射屏蔽件是用于医疗行业中放射性治疗安全防护器件。放射性治疗是现代先进的治疗手段,可医治很多病症,如恶性肿瘤等。但是用放射性治疗手段会产生放射性皮炎、放射性食管炎以及食欲下降、恶心、呕吐、腹痛、腹泻或便秘等诸多毒副反应。因此在使用放射性物质时要用医疗防辐射屏蔽件加强自身保护。钨合金医疗辐射屏蔽件是较常用的一种环保屏蔽器件。

随着人们对环境的任意破坏,使得我们周边的辐射量越来越大,如X射线,伽玛射线(高能电磁辐射),辐射的α粒子(氦原子)β粒子(电子)和宇宙辐射等等这些都是人类新的挑战。为了保护患者和其他人受电离辐射的有害影响,如乳腺癌,皮肤癌等情况的出现。一种新型的辐射吸收中介显得极其重要,钨合金医疗辐射屏蔽件以钨合金优异的屏蔽性能被广泛用于医学上的放射性屏蔽和辐射的日常防护。

钨合金医疗辐射屏蔽件的应用:

X射线屏蔽件中的应用

X-射线可用于疾病的监测和诊断医疗设备中。生产注射器中的X射线、海运集装箱、实验室配件等的屏蔽产品一般用钨合金为原材料。移动式X射线屏蔽件,可以安装在车轮上便于搬运。当很难追踪到体内疾病细胞,可以用一种方式来替代放射性疗法,即注入(近距离放射疗法的一种)。这种技术就是将放射种子植入病人体内。在治疗前后,种子都被保存在钨制产品中,来保护病人和医生免受辐射。

癌症治疗中的运用

钨合金医疗辐射屏蔽件用于机器需要调强辐射,在癌症治疗中它可以保护健康的皮肤组织。它可能有助于拯救生命,通过消除癌细胞,保护周围的健康组织。



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不取心硬质合金钻头种类及介绍

1.闪电式钻头
硬质合金钻头体用50毫米钻杆或65毫米锁接头制成,三个翼片相交1200,用K573型合金呈梳齿状镶焊,钻头尖端呈600,合金密集排列,以增加其强度,水眼直径为14毫米的收敛式独眼。

适用范围适于钻进一~三级的覆盖层、粘土、砂质枯土、炭质粘土及少部分流砂等岩层。技术规范钻头压力:400-700公斤;转数:250^-400转/分;泵量:150升l分以上。
      
2.仿矛式钻头
硬质合金钻头主翼片呈锥形,侧翼片较短,起划眼保持口径作用。钻头水眼直径27毫米的1个。为了增大冲洗液流量,也可以制成必14毫米收敛式水眼,使水力集中,形成强力冲刷,以免喷眼堵死,防止糊钻。钻头上镶焊K572型合金。
    
适用范围适于钻进二~四级松疏粘土,红色粘土、红色砂岩及塑性强的地层。技术规范压力:100-180公斤l粒;转数:200^"250转l分;泵量:100升/分以上。
    
3.镶焊式钻头
硬质合金钻头上镶焊K413或K573型合金,翼片外侧可镶硬质合金片补强。钻头冀片之间,开有直径10毫米与轴线成15。的水眼3个。
    
适用范围适于三~四级页岩及部分五级砂岩、石灰岩等不取心钻进。技术规范压力:1000-2000公斤;转数: 250-350转l分;泵量:200升/分。
    
4.锥形三口钻头
硬质合金钻头体可用直径65毫米的锁接头或60毫米钻杆制成。下部锻成锥形,三块冀片用厚15毫米钢板焊于钻头体上,翼片互成120“相交。冀片上用K 572型合金直接镶成梳齿阶梯状,开有直径10毫米与轴线成30。的水眼三个。
    
适用范围适于钻进三~六级、部分七级脆性、摩擦性较高的岩层,如石英岩、中粒砂岩等。技术规范硬质合金钻头全压力:750-1100公斤;转数:150^-250转l分;泵量:150升l分以上。


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硬质合金的粉末冶金方法

所谓粉末冶金方法.就是把所要制造的硬质合金的原材料制成粉末,尔后将这些粉末适量地配料混合,再加压固结成一定形状,之后,把压块置于还原性气氛(例如氢气)中,加热、烧结制造合金的方法。这是一种与以往的熔铸法截然不同的冶金方法。
    
这里所说的烧结,可以认为,或简单地定义为是由于加压和加温的作用.助长金属晶粒的凝聚。亦即向具有硬质合金成分的粉末上施加一定程度的压力使之压实,如保持在高温下,紧密接触的粉末就会发生相互枯结,并逐渐填满空隙,而制成高密度的硬质合金。此时的加热温度是合金成分中低熔点成分的熔化温度,因而,是在低于整个粉末成分的熔点温度下进行烧结的。这种方法与把熔炼和铸造两个过程组合起来的方法相似,其性质接近于铸造硬质合金,而从金属学的角度来看也可以认为它是硬质合金的铸件的一个部分。
    
硬质合金就是采用这种粉末冶金方法制造的。硬质合金原料,一般使用钨、碳、钻、钦和钮等,把这些粉末进行配料混合,然后加压和烧结制成合金。
    
由此,将其称作烧结硬质合金或烧结碳化物合金。近年来,粉末冶金方法发展非常迅速,硬质合金、含油轴承合金、电触头、金属粘结的金刚石砂轮、特殊装饰用金属产品等,都是采用这种粉末冶金方法来制造的。


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钨合金注射器屏蔽件

钨合金注射器屏蔽件是由钨合金为原料制成的是用于医疗注射放射性药物时起保护作用的医疗器械。钨合金注射器屏蔽件是利用高致密钨合金对放射性粒子的屏蔽作用。钨合金密度可达16 .5-19.0g/cm3,对放射性粒子有很好的屏蔽效益。

钨合金注射器屏蔽件在医疗中常用作同位素示踪法来监测药物的功效的注射仪器。利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性质,就可以用核探测器随时追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等,稳定性同位素虽然不释放射线,但可以利用它与普通相应同位素的质量之差,通过质谱仪,气相层析仪,核磁共振等质量分析仪器来测定。如果放射性物质照射人体或者进入人体,会使细胞发生病变,严重的会危害人的生命。钨合金屏蔽针管在使用放射性物质时可以保护人体免受伤害。


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