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硬質合金材料具有什麼主要特性?

來源:www.yuemanqingyou.com    發布時間:2018-01-15

        硬質合金材料性能與選擇模具用硬質合金,是在碳化鎢中加入适量钴,用粉末冶金方法壓制、燒結而成的。所以它與工具鋼的成分、制法根本不同,因此有各種各樣的性能差别。
1)硬質合金中不存在方向性。硬質合金是由粉末加壓燒結而成的,由于不采用鑄造工藝,所以不存在表面層與内部成分在密度上的差異,從而消除了由于密度差可能引起的局部機械性能差異。
2)硬質合金不存在熱處理問題。除了加熱和冷卻過程中熱應力的影響外,可以認為,其機械性能不因加熱冷卻而變化(例如即使加熱到1000℃冷卻後,機械性能不發生變化)。所以,對這類硬質合金的加工來說,不能在軟化的條料下進行預加工,即硬質合金的預加工必須在燒結之前進行,燒結之後除用金剛石工具或電加工方法進行加工之外,是無法用其它簡單方法加工的。硬質合金的機械性能主要是由含钴量和碳化鎢的粒度決定的。
3)硬質合金的楊氏彈性模量大,為工具鋼的2.5~3倍,而泊松比小,硬質合金泊松比為0.21~0.24,工具鋼的泊松比在0.30左右。因此在加工應力作用下,硬質合金模具内徑尺寸變化比鋼制模具要小很多,所以能獲得與模具尺寸非常接近的制品。
4)硬質合金抗壓強度高。抗壓強度與含钴量有關,低钴的硬質合金可達6000Mpa以上,即接近工具鋼的二倍。所以這種材料用于承受單位壓力大的冷擠壓模工作部分是有利的。
5)硬質合金熱膨脹系數小。與工具鋼熱膨脹系數11×10-6/K相比,硬質合金為5~7×10-6/K,要小一些。這一點在模具設計和制造時是應當考慮的。
6)熱傳導率高。硬質合金的熱傳導率比工具鋼要高三倍。而可避免被加工材料與模具之間的燒結問題。
7)彈性變形量與塑性變形量很小。這點對模具來說,是其有利的一方面,但卻表現出不利的一方面。就是在模具中對應集中很敏感,容易引起模具損壞。這在硬質合金模具設計和使用中,是一個重大的課題。
8)硬度高、耐磨性好。這是硬質合金最受歡迎的特點。盡管硬度和工具鋼差不多,甚至還低,但由于硬度穩定而不會發生變化所以耐磨性卻比工具鋼好,因而抵抗粘合、熱膠着的能力強。
        目前國内所采用的模用硬質合金以鎢钴類為主體,依據不同含钴量在6%~25%之間變化見表8-48。一般說來,含钴量少的材料耐磨性較為重要,含钴量大的材料耐沖擊性能較為重要,所以含钴量小時碳化鎢顆粒應當細些,含钴量大時顆粒應當粗些。硬質合金材料性能與選擇模具用硬質合金,是在碳化鎢中加入适量钴,用粉末冶金方法壓制、燒結而成的。所以它與工具鋼的成分、制法根本不同,因此有各種各樣的性能差别。

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