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硬质合金的结构与用途

硬质合金是一种粉末冶金产品,(iC)微米级粉末为主要成分,以钴(Co)或镍(Ni)、钼(Mo)为粘结剂,在真空炉或氢还原炉中烧结而成的粉末冶金产品。碳化物、氮化物、硼化物等,由于硬度和熔点特别高,统称为硬质合金。以碳化物为重点,说明硬含金的结构、特点和应用。

制造硬质合金时,原料粉粒度在1~2微米之间,纯度很高。原料按规定的成分比例配制,在湿式球磨机中加入酒精或其他介质进行湿磨,使其充分混合、粉碎、干燥、筛后加入蜡或胶水等成型剂,然后干燥、筛制成混合料。然后,硬化相和粘结金属在接近粘结金属熔点(1300~1500℃)时形成共晶合金。冷却后,硬化相分布在粘结金属的网格中,紧密相连,形成牢固的整体。硬质合金的硬度取决于硬化相含量和粒度,即硬化相含量越高,粒度越细,硬度越大。硬质合金的韧性由粘结金属决定,粘结金属含量越高,抗弯强度越高。

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硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性好、耐热、耐腐蚀等一系列优性、耐热性和耐腐蚀性,特别是其高硬度和耐磨性。即使在500℃的温度下,它也基本保持不变,在1000℃时硬度仍然很高。硬质合金广泛应用于切割铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材割铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢、工具钢等难加工材料。新型硬质合金刀具的切削速度是碳钢的数百倍。

硬质合金可用于制造凿岩工具、挖掘工具、钻探工具、测量工具、耐磨零件、金属模具、气缸衬里、精密轴承、喷嘴等。

近二十年来,涂层硬质合金也出现了。1969年,瑞典成功开发了碳化钛徐层工具。工具的基体是钨钛钴硬质合金或钨钴硬质合金。表面碳化钛涂层厚度只有几微米,但与同品牌合金模具相比,使用寿命延长了3倍,切削速度提高了25%~50%。第四代涂层工具出现在20世纪70年代,可以用来切割难以加工的材料。

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