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?#25805;|(zhì)合金的分類(lèi) |
發(fā)布時(shí)間:2020/5/27 |
?#25805;|(zhì)合金的分類(lèi)及材料特性 1、?#25805;|(zhì)合金的分類(lèi) ?#25805;|(zhì)合金是由難熔金屬的?#25805;|(zhì)化合物和黏結金屬通過(guò)粉末冶金工藝制成的一種合金材料。?#25805;|(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時(shí)仍有很高的硬度。?#25805;|(zhì)合金廣泛用于刀具材料,如車(chē)刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等,用于切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材,也可以用來(lái)切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。現在新型?#25805;|(zhì)合金刀具的切削速度等于碳素鋼的數百倍。 ?#25805;|(zhì)合金硬度很高,常溫時(shí)為89~93Hm(相當于74~82HRC)。它的耐熱性為800~1000E高溫。它能允許比高速鋼高幾倍至十幾倍的切削速度,但抗彎強度和沖擊韌性比高速鋼低。 目前我國生產(chǎn)的?#25805;|(zhì)合金按化學(xué)成分和使用特性可分為以下四類(lèi)。 (1)鎢鈷類(lèi)?#25805;|(zhì)合金 主要成分是碳化鎢(WC)和黏結劑鈷(Co)。其牌號是由YG(硬、鈷兩字漢語(yǔ)拼音字首)和平均含鉆量的百分數組成。例如YG8,表示平均Wco=8%,其余為碳化鎢的鎢鈷類(lèi)?#25805;|(zhì)合金。 (2)鎢鈦鈷類(lèi)?#25805;|(zhì)合金 主要成分是碳化鎢(WC)、碳化鈦(TiC)及鈷(Co)。其牌號由YT(硬、鈦兩字漢語(yǔ)拼音字首)和碳化鈦平均含量組成。例如,YTl5,表示平均WTiC=15%,其余為碳化鎢和鈷含量的鎢鈦鈷類(lèi)?#25805;|(zhì)合金。 (3)添加稀有金屬碳化物合金 又分YG類(lèi)和YT類(lèi)為基礎添加稀有碳化物(TaC、NbC)兩種。前者由WC+TaC(或NbC)+Co組成,后者由WC+TiC+TaC(或NbC)+Co組成。 (4)鎳鉬鈦合金 又稱(chēng)為碳化鈦基合金,主要由TiC+Ni+Mo組成,其中有一定的WC。 目前,對于作為切削刀具的?#25805;|(zhì)合金,其分類(lèi)方法又有多種。不同種類(lèi)的碳化鎢粉、混合料成分和金屬結合劑含量、晶粒長(cháng)大抑制劑的類(lèi)型和用量等的組合變化,構成了各種?#25805;|(zhì)合金牌號。這些參數將決定?#25805;|(zhì)合金的顯微結構及其特性。某些特定的性能組合已成為一些特定加工用途的首選,從而使對多種?#25805;|(zhì)合金牌號進(jìn)行分類(lèi)具有了意義。 兩種最常用的、面向加工用途的?#25805;|(zhì)合金分類(lèi)體系分別為C牌號體系和ISO牌號體系。盡管這兩種體系都不能完全反映影響?#25805;|(zhì)合金牌號選擇的材料特性,但它們提供了一個(gè)基礎。對予每種分類(lèi)法,許多錯造商都有自己的特殊牌號,由此產(chǎn)生了形形色色、五花八門(mén)的?#25805;|(zhì)合金牌號。 ?#25805;|(zhì)合金牌號還可以按照成分來(lái)分類(lèi)。碳化鎢(wC)牌號可分為三種基本類(lèi)型:?jiǎn)渭?#22411;、微晶型和合金型。?#28205;?#22411;牌號主要由碳化鎢和鈷結合劑構成,但其中也可能含有少量晶粒長(cháng)大抑制劑_?#29031;?#22411;牌號由碳化鎢和添加了幾千分之一碳化釩(VC)和(或)碳化鉻(CmC2)的鈷結合劑構成一,其晶粒尺寸可達到1pm以下。合金型牌號則是由碳化鎢和含有百分之幾碳化鈦(TIC)、碳化鉭(TaC)和碳化鈮(NbC)的鈷結合劑構成,這些添加物又穆為立方碳化物,因為其燒結后的顯微結構呈現出不均勻的三相結構。 (1)?#28205;?#22411;?#25805;|(zhì)臺金牌號 用于金屬協(xié)削加、工的此類(lèi)牌號通常含有3%~12%的鈷(質(zhì)量比)。碳化鎢晶粒的尺寸范圍通常在18um之間。與其他牌號一樣,減小碳化鎢的粒度可以提高其硬度和橫向斷裂強度(TRS),但會(huì )降低其韌性。?#28205;?#22411;牌號的硬度通常在89---93.5Hm之間;橫向斷裂強度通常在25.38~50.75MPa之聞。 ?#28205;?#22411;牌號在C牌號體系中可分為C1~C4,在ISO牌號體系中可按K、N、S和H牌號系列進(jìn)行分類(lèi)。具有中間特性的?#28205;?#22411;牌號可以歸類(lèi)為通用牌號(如C2或小于20),可用于車(chē)削、銑削、刨削和鐙削加工;晶粒尺寸較小或鈷含量較低、硬度較高的牌號可以歸類(lèi)為精加工牌號(如C4或ii小于10);晶粒尺寸較大或鈷含量較高、韌性較好的牌號可以歸類(lèi)為粗加工牌號(如C1或小于30)。 用?#28205;?#22411;牌號制造的刀具可用于切削加工鑄鐵、200和300系列不銹鋼、鋁和其他有色金屬、高溫合金和淬硬鋼。此類(lèi)牌號還能應用于非金屬切削領(lǐng)域(如作為巖石和地質(zhì)鉆探工具),這些牌號的晶粒尺寸范圍在1.5~10um(或更大),鈷含量為60-16%。?#28205;?#22411;?#25805;|(zhì)合金牌號的另一種非金屬惦削類(lèi)用途是制造模具和沖頭,這些牌號通常具有中等大小的晶粒尺寸,鈷含量為16%~30%。 (2)微晶型?#25805;|(zhì)合金牌號 此類(lèi)牌號通常含有6%~15%的鈷。在?#21512;?#29138;結時(shí),添加的碳化釩和(或)碳化鉻可以控制晶粒長(cháng)大,從而獲得粒度小于1um的細晶粒結構。這種微細晶粒牌號具有非常高的硬度和72.5MPa以上的橫向斷裂強度。高強度與足夠的韌性相結合,使此類(lèi)牌號的刀具可以采用更大的正前角,從而能通過(guò)切削而不是推擠金屬材料來(lái)減小切削力和產(chǎn)生較薄的切屑。 微晶牌號在ISO牌號體系中可按M牌號系列進(jìn)行分類(lèi),除此以外,在C牌號體系和ISO牌號體系中的其靛分類(lèi)方法與?#28205;?#22411;牌號相同。微晶牌號可用于制造切削較軟工件材料的刀具,因為這種?#21496;?#30340;表面可以加工得非常光滑,并能保持極其鋒利的切削?#23567;?br /> 微晶牌號刀具還能屠予搬工鐮蓑超級合金,因為這種刀具能夠承受高達1200"(2的切削溫度。對于高溫合金和其他特殊材料的加工,采用微晶牌號刀具和含釕的?#28205;?#29260;號刀具,能夠同時(shí)提高其耐磨性、抗變形能力和韌性。微晶牌號還適合制造會(huì )產(chǎn)生剪切應力的旋轉刀具(如鉆頭)。有一種鉆頭采用復合牌號的?#25805;|(zhì)合金制造,在同一支鉆頭的特定部位,材料中的鈷含量各不相同,從而根據加工需要優(yōu)化了鉆頭的硬度和韌性。 (3)合金型?#25805;|(zhì)合金牌號 此類(lèi)牌號主要用于切削加工鋼件,其鈷含量通常為5%~10%,晶粒尺寸范圍為0.8~2%。通過(guò)添加4%~25%的碳化鈦(TiC),可以減小碳化鎢(WC)擴散到鋼屑表面的傾向。通過(guò)添?#30828;?#36229;過(guò)25%的碳化鉭(TaC)和碳化鈮(NbC),可以改善刀具的強度、抗月牙洼磨損能力和耐熱沖擊性。添加此類(lèi)立方碳化物還能提高刀具的紅硬性,在重載切削或切削刃會(huì )產(chǎn)生高溫的其他加工中,有助予避免刀具發(fā)生熱變形。此外,碳化鈦在燒結過(guò)程中能提供成核位置,改善立方碳億物在工件中的分布均勻性。 一般來(lái)說(shuō),合金型?#25805;|(zhì)合金牌號的硬度范圍為91~94Hm,橫向斷裂強度為21.8~43.5MPa。與?#28205;?#22411;牌號相比,合金型牌號的耐磨料磨損性能較差,…且強度較低,但其耐黏結磨損的性能更好。合金型牌號在C牌號體系中可分為C5~C8,在ISO牌號體系中可按P和M牌號系列進(jìn)行分類(lèi)。具有中間特性的合金型牌號可以歸類(lèi)為通用牌號(如C6或P30),可用于車(chē)削、攻螺紋、刨削和銑削加工。硬度最高的牌號可以歸類(lèi)為精加工牌號(如C8和 P01),用于精車(chē)和鏜削加工。這些牌號通常具有較小的晶粒尺寸和較低的鈷含量,以獲得所需要的硬度和耐磨性。不過(guò),通過(guò)添加較多的立方碳化物也能獲得類(lèi)似的材料特性。韌性最好的牌號可以歸類(lèi)為粗加工牌號(如C5或P50)。這些牌號通常具有中1等大小的粒度和高鈷含量,立方碳化物的添加量也較少,以通過(guò)抑制裂紋擴展而獲得所蔫要的韌性。在斷續車(chē)削加工中,通過(guò)采用上述刀具表面具有較高鈷含量的富鈷牌號,還可以進(jìn)一步提高切削性能。 碳化鈦含量較低的合金型牌號用于切削加工不銹鋼和可鍛鑄鐵,但也可用于加工有色金屬(如鎳基超級合金)。這些牌號的晶粒尺寸通常小于1um,鈷含量為8%~12%。硬度較高的牌號(如M10)可用于車(chē)削加工可鍛鑄鐵;而韌性較好的牌號(如M40)可用于銑削和刨削鋼件,或者用于車(chē)削不銹鋼或超級合金。 合金型?#25805;|(zhì)合金牌號還能用于非金屬切削類(lèi)用途,主要用于制造耐磨零件。這些牌號的粒度通常為1.2~2um,鈷含量為7%~10%。在生產(chǎn)這些牌號時(shí),通常會(huì )加入很大比例的回收原料,從而在耐磨零件的應用中獲得較高的成本效益。耐磨零件需要具有很好的耐腐蝕性和較高的硬度,在生產(chǎn)此類(lèi)牌號時(shí),可以通過(guò)添加鎳和碳化鉻來(lái)獲得這填性能。更多內容請查閱平面磨床公司網(wǎng)站:http://www.morsod05.top |
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