Твърдата сплав е сплав, съставена основно от един или няколко огнеупорни карбида (като волфрамов карбид, титанов карбид и др.) в прахообразна форма, с метални прахове (като кобалт, никел), служещи като свързващо вещество.Произвежда се чрез процеса на прахова металургия.Твърдата сплав се използва главно за производство на високоскоростни режещи инструменти и режещи инструменти за твърди и здрави материали.Също така се използва в производството на матрици за студена обработка, прецизни измервателни уреди и компоненти с висока устойчивост на износване, които са устойчиви на удар и вибрации.
▌ Характеристики на твърдата сплав
(1)Висока твърдост, устойчивост на износване и червена твърдост.
Твърдата сплав показва твърдост от 86-93 HRA при стайна температура, което е еквивалентно на 69-81 HRC.Поддържа висока твърдост при температури 900-1000°C и притежава отлична устойчивост на износване.В сравнение с бързорежещата инструментална стомана, твърдата сплав позволява скорости на рязане, които са 4-7 пъти по-високи и има живот, който е 5-80 пъти по-дълъг.Може да реже твърди материали с твърдост до 50HRC.
(2)Висока якост и висок модул на еластичност.
Твърдата сплав има висока якост на натиск до 6000 MPa и модул на еластичност, вариращ от (4-7) × 10^5 MPa, и двете по-високи от тези на бързорежещата стомана.Въпреки това, неговата якост на огъване е относително по-ниска, обикновено варираща от 1000-3000 MPa.
(3)Отлична устойчивост на корозия и устойчивост на окисление.
Твърдата сплав обикновено показва добра устойчивост на атмосферна корозия, киселини, основи и е по-малко склонна към окисление.
(4)Нисък коефициент на линейно разширение.
Твърдата сплав поддържа стабилна форма и размери по време на работа поради ниския си коефициент на линейно разширение.
(5)Формованите продукти не изискват допълнителна механична обработка или повторно шлифоване.
Поради високата си твърдост и крехкост, твърдата сплав не се подлага на допълнително рязане или повторно шлайфане след формоване и синтероване чрез прахова металургия.Ако е необходима допълнителна обработка, се използват методи като електроерозионна обработка, рязане с тел, електролитно шлайфане или специализирано шлайфане с шлифовъчни колела.Обикновено продуктите от твърда сплав със специфични размери се запояват, залепват или механично затягат върху корпуси на инструменти или форми за използване.
▌ Често срещани видове твърда сплав
Обичайните типове твърди сплави се класифицират в три категории въз основа на състава и работните характеристики: сплави волфрам-кобалт, волфрам-титан-кобалт и сплави волфрам-титан-тантал (ниобий).Най-широко използвани в производството са твърдите сплави волфрам-кобалт и волфрам-титан-кобалт.
(1)Волфрам-кобалтова твърда сплав:
Основните компоненти са волфрамов карбид (WC) и кобалт.Класът се обозначава с кода "YG", последван от процентното съдържание на кобалт.Например YG6 показва твърда сплав от волфрам-кобалт с 6% съдържание на кобалт и 94% съдържание на волфрамов карбид.
(2)Твърда сплав от волфрам-титан-кобалт:
Основните компоненти са волфрамов карбид (WC), титанов карбид (TiC) и кобалт.Класът се обозначава с кода "YT", последван от процентното съдържание на титанов карбид.Например YT15 показва твърда сплав волфрам-титан-кобалт с 15% съдържание на титанов карбид.
(3)Твърда сплав от волфрам-титан-тантал (ниобий):
Този тип твърда сплав е известен също като универсална твърда сплав или многофункционална твърда сплав.Основните компоненти са волфрамов карбид (WC), титанов карбид (TiC), танталов карбид (TaC) или ниобиев карбид (NbC) и кобалт.Степента се обозначава с кода "YW" (инициалите на "Ying" и "Wan", което означава твърдо и универсално на китайски), последвано от цифра.
▌ Приложения на твърда сплав
(1)Материали за режещи инструменти:
Твърдата сплав се използва широко в производството на материали за режещи инструменти, включително инструменти за струговане, фрези, остриета за ренде, свредла и др. Волфрам-кобалтовите твърди сплави са подходящи за обработка на къси стружки на черни и цветни метали, като чугун , лят месинг и композитно дърво.Твърдите сплави на волфрам-титан-кобалт са подходящи за обработка на дълги стружки на стомана и други черни метали.Сред сплавите тези с по-високо съдържание на кобалт са подходящи за груба обработка, докато тези с по-ниско съдържание на кобалт са подходящи за окончателна обработка.Универсалните твърди сплави имат значително по-дълъг живот на инструмента при обработка на трудни за рязане материали като неръждаема стомана.
(2)Материали на матрицата:
Твърдата сплав обикновено се използва като материал за матрици за студено изтегляне, матрици за студено щамповане, матрици за студено екструдиране и матрици за студено изтегляне.
Щампите за студено зареждане от твърда сплав са подложени на износване при условия на удар или силен удар.Изискваните ключови свойства са добра якост на удар, якост на счупване, якост на умора, якост на огъване и отлична устойчивост на износване.Обикновено се избират средно до високо съдържание на кобалт и средно до едрозърнести сплави.Общите степени включват YG15C.
Като цяло има компромис между устойчивостта на износване и издръжливостта на твърдите сплави.Подобряването на устойчивостта на износване ще доведе до намалена якост, докато повишаването на якостта неизбежно ще доведе до намалена.
Ако избраната марка е лесна за ранно напукване и повреда при употреба, подходящо е да изберете марка с по-висока якост;Ако избраната марка е лесна за ранно износване и повреди при употреба, подходящо е да изберете марка с по-висока твърдост и по-добра устойчивост на износване.Следните степени: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C отляво надясно, твърдостта е намалена, устойчивостта на износване е намалена, здравината е подобрена;Напротив, точно обратното е вярно.
(3) Измервателни инструменти и износоустойчиви части
Волфрамовият карбид се използва за абразивни повърхностни вложки и части на измервателни инструменти, прецизни лагери на шлифовъчни машини, водачи и водещи пръти на безцентрови шлифовъчни машини и устойчиви на износване части като центрове за стругове.
Време на публикуване: 02 август 2023 г
