钢结硬质合金在模具中的应用及热处理

钢结硬质合金是介于硬质合金和工模具钢的一种新型模具材料，是以TiC，WC等难熔金属碳化物为硬质相，以合金钢粉或高速钢粉作粘结剂，通过粉末冶金方法制成的多相结合材料，其性能介于钢和硬质合金之间，既具有钢的高强韧性又具有硬质合金的高硬度、高耐磨性，并具有优良的化学稳定性、抗腐蚀、耐高温，并可通过热处理来改变其性能，并可以进行各种机械加工和热加工，所以在工模具行业得到广泛应用，适用于制造冷冲、冷挤、冷拉伸成形等冷作模具及耐磨零件。

硬质合金的价格较高，无法进行机械加工，因此大部分模具只是在工作部位镶装或用其他方法（如焊结、粘结、机械连接）连接硬质合金，其他部位采用一般钢材。与普通硬质合金相比，钢结硬质合金的脆性有极大的改善，但仍比一般模具钢要脆。经退火软化后，可进行车、铣、刨、钻、铰、攻螺丝等机械加工。由于其导热性差、硬度高、磨削困难，所以在淬火前应将模具加工至最终尺寸或留有极小余量，以便淬火后不再磨削或稍微研磨即可。

钢结硬质合金在模具中的应用比较广泛，它不仅适合于薄片有色金属的冲裁，也适用于黑色金属加工的模具，对于制造冷冲、拉伸成形、冷挤等冷作模具，或制造耐磨模具和零件均有明显的效果。如某厂采用钢结硬质合金制造的冲孔模凸模，试验经85,000余次作业，其磨损量为0.005mm，而以Cr12钢制造的同样模具，试验经1,400余次作业，其磨损量达0.03mm，其使用寿命提高50倍；用钢结硬质合金制造的防尘盖成形模具可冲压1,035,000件/模，而原GCr15钢制造的模具只能冲压500件，使用寿命提高207倍。

实践证明，钢结硬质合金适用于制造冷冲、冷挤压成形、拉伸成形等冷作模具或耐磨模具和零件，通过正确的热处理，其工模具使用寿命可大幅提高。钢结硬质合金所制冷作模具热处理变形小、高硬度、高耐磨，但其生产工艺较复杂，成本较高，对大批量生产或连续生产时比较适用。但是钢结硬质合金比一般模具钢脆性大，不能承受较大载荷，其断裂韧度也较低，使其使用范围受到一定限制。

我国近期研制成功的新型大负荷碳化钨钢结硬质合金，其特点是在保持足够高的硬度、耐磨性的基础上，大幅度提高了其强度和韧性，在急冷急热的交变载荷下具有较好的抗热裂能力，在精密模具制造业中得到较好的应用，相信在不远的将来，将会有更多更好的钢结硬质合金材料应用于模具中，为模具工业的繁荣昌盛作出更大的贡献。

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