硬質合金是以一種或幾種難熔碳化物（碳化鎢、碳化鈦等）的粉末為主要成分，加入作為粘接劑的金屬粉末（鈷、鎳等），經(jīng)粉末冶金法而制得的合金。它主要用于制造高速切削刃具和硬、韌材料切削刃具，以及制作冷作模具、量具和不受沖擊、振動的高耐磨零件。

 硬質合金的特點

（1）硬度、耐磨性和紅硬性高

硬質合金常溫下硬度可達86~93HRA，相當于69~81HRC。在900~1000℃能保持高硬度，并有優(yōu)良的耐磨性。與高速工具鋼相比，切削速度可高4~7倍，壽命長5~80倍，可切削硬度高達50HRC的硬質材料。

（2）強度、彈性模量高

硬質合金的抗壓強度高達6000MPa，彈性模量為（4~7）×105MPa，都高于高速鋼。但其抗彎強度較低，一般為1000~3000MPa。

（3）耐蝕性、抗氧化性好

一般能很好地抗大氣、酸、堿等腐蝕，不易氧化。

（4）線膨脹系數(shù)小

工作時，形狀尺寸穩(wěn)定。

（5）成形制品不再加工、重磨

由于硬質合金硬度高并有脆性，所以粉末冶金成形燒結后不再進行切削加工或重磨，特需再加工時，只能采用電火花、線切割、電解磨削等電加工或專門的砂輪磨削。通常由硬質合金制成的一定規(guī)格的制品，采用釬焊、粘接或機械裝夾在刀體或模具體上使用。

常用硬質合金

常用硬質合金按成分和性能特點分為三類：鎢鈷類、鎢鈦鈷類、鎢鈦鉭（鈮）類。生產(chǎn)中應用最廣泛的是鎢鈷類和鎢鈦鈷類硬質合金。

（1）鎢鈷類硬質合金

主要成分是碳化鎢（WC）和鈷，牌號用代號YG（“硬”、“鈷”兩字漢語拼音字首），后加鈷含量的百分數(shù)值表示。如YG6表示鈷含量為6%的鎢鈷類硬質合金，碳化鎢含量為94%。

（2）鎢鈦鈷類硬質合金

主要成分是碳化鎢（WC）、碳化鈦（TiC）及鈷，牌號用代號YT（“硬”、“鈦”兩字漢語拼音字首），后加碳化鈦含量的百分數(shù)值表示。如YT15表示碳化鈦含量15%的鎢鈦鈷類硬質合金。

（3）鎢鈦鉭（鈮）類硬質合金

這類硬質合金又稱通用硬質合金或萬能硬質合金，主要成分是碳化鎢（WC）、碳化鈦（TiC）、碳化鉭（TaC）或碳化鈮（NbC）和鈷組成。牌號用代號YW（“硬”、“萬”兩字漢語拼音字首）后加序數(shù)表示。

表① 常用硬質合金的牌號及化學成分

注：牌號后“Ｘ”表示細顆粒合金，“Ｃ”表示粗顆粒合金，無字為一般顆粒合金。

表② 常用硬質合金的物理及力學性能

硬質合金的應用

（1）刀具材料

硬質合金用做刀具材料的數(shù)量最大，可制作車刀、銑刀、刨刀、鉆頭等。其中鎢鈷類硬質合金適于黑色金屬、有色金屬的短切屑加工和非金屬材料的加工，如鑄鐵、鑄造黃銅、膠木等；鎢鈦鈷類硬質合金適于鋼等黑色金屬的長切屑加工。在同類合金中，鈷含量較多的適于粗加工，鈷含量少的適于精加工。通用類硬質合金對于不銹鋼等難加工材料的加工壽命較其他硬質合金長得多。

（2）模具材料

硬質合金主要用做冷拉模、冷沖模、冷擠模、冷墩模等冷作模具。

硬質合金冷鐓模在承受沖擊或強沖擊的耐磨工作條件下，其共性是要求硬質合金有較好的抗沖擊韌性、斷裂韌性、疲勞強度、抗彎強度以及良好的耐磨性。通常選用中、高鈷和中、粗晶粒合金牌號，常見的如YG15C。

一般來說，硬質合金的耐磨性，韌性兩者關系是矛盾的：耐磨性的提高將導致韌性降低，而韌性的提高又必然導致耐磨性的降低。因此在選用合金牌號時，需根據(jù)加工對象及加工工作條件，來滿足特定使用要求。

若所選用的牌號在使用中容易產(chǎn)生早期崩裂而損壞，宜選用韌性較高的牌號；若選用的牌號在使用中容易產(chǎn)生早期磨損而損壞，宜選用硬度較高，耐磨性更好的牌號。以下牌號：YG15C、YG18C、YG20C、YL60 、YG22C、YG25C從左至右，硬度降低、耐磨性降低、韌性提高；反之，則相反。

（3）量具和耐磨零件

硬質合金用于量具的易磨損表面鑲嵌和零件、磨床精密軸承、無心磨床導板和導桿、車床頂尖等耐磨件。

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