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硬質(zhì)合金刀具材料制粉工藝
專欄：行業(yè)動(dòng)態(tài)
發(fā)布日期：2012-03-15
閱讀量：3384
作者：佚名
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           硬質(zhì)合金是使用最廣泛的一類高速加工刀具材料，此類材料是通過粉末冶金工藝生產(chǎn)的，由硬質(zhì)碳化物（通常為碳化鎢WC）顆粒和質(zhì)地較軟的金屬結(jié)合劑組成。目前，有數(shù)百種不同成分的WC基硬質(zhì)合金，它們中大部分都采用鈷（Co）作為結(jié)合劑，鎳（Ni）和鉻（Cr）也是常用的結(jié)合劑元素，另外還可以添加其他一些合金元素。
        碳化鎢粉是通過對(duì)鎢（W）粉進(jìn)行滲碳處理而獲得的。碳化鎢粉的特性（尤其是其粒度）主要取決于原料鎢粉的粒度以及滲碳的溫度和時(shí)間。化學(xué)控制也至關(guān)重要，碳含量必須保持恒定（接近重量比為6.13％的理論配比值）。為了通過后續(xù)工序來控制粉體粒度，可以在滲碳處理之前添加少量的釩和/或鉻。不同的下游工藝條件和不同的最終加工用途需要采用特定的碳化鎢粒度、碳含量、釩含量和鉻含量的組合，通過這些組合的變化，可以產(chǎn)生各種不同的碳化鎢粉。例如，碳化鎢粉生產(chǎn)商ATI Alldyne公司共生產(chǎn)23種標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)的碳化鎢粉，而根據(jù)用戶要求定制的碳化鎢粉品種可達(dá)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)碳化鎢粉的5倍以上。
       在將碳化鎢粉與金屬結(jié)合劑一起進(jìn)行混合碾磨以生產(chǎn)某種牌號(hào)硬質(zhì)合金粉料時(shí)，可以采用各種不同的組合方式。最常用的鈷含量為3%－25%（重量比），而在需要增強(qiáng)刀具抗腐蝕性的情況下，則需要加入鎳和鉻。此外，還可以通過添加其他合金成分，進(jìn)一步改良金屬結(jié)合劑。例如，在WC-Co硬質(zhì)合金中添加釕，可在不降低其硬度的前提下顯著提高其韌性。增加結(jié)合劑的含量也可以提高硬質(zhì)合金的韌性，但卻會(huì)降低其硬度。
       減小碳化鎢顆粒的尺寸可以提高材料的硬度，但在燒結(jié)工藝中，碳化鎢的粒度必須保持不變。燒結(jié)時(shí)，碳化鎢顆粒通過溶解再析出的過程結(jié)合和長大。在實(shí)際燒結(jié)過程中，為了形成一種完全密實(shí)的材料，金屬結(jié)合劑要變成液態(tài)（稱為液相燒結(jié)）。通過添加其他過渡金屬碳化物，包括碳化釩（VC）、碳化鉻（Cr3C2）、碳化鈦（TiC）、碳化鉭（TaC）和碳化鈮（NbC），可以控制碳化鎢顆粒的長大速度。這些金屬碳化物通常是在將碳化鎢粉與金屬結(jié)合劑一起進(jìn)行混合碾磨時(shí)加入，盡管碳化釩和碳化鉻也可以在對(duì)碳化鎢粉進(jìn)行滲碳時(shí)形成。
       碳化鎢粉與金屬結(jié)合劑混合碾磨的加工條件也是至關(guān)重要的工藝參數(shù)。兩種最常用的碾磨技術(shù)是球磨和超微碾磨。這兩種工藝都能使碾磨的粉料均勻混合，并能減小顆粒尺寸。為使以后壓制的工件具有足夠的強(qiáng)度，能保持工件形狀，并使操作者或機(jī)械手能拿起工件進(jìn)行操作，在碾磨時(shí)通常還需要添加一種有機(jī)結(jié)合劑。這種結(jié)合劑的化學(xué)成分可以影響壓制成工件的密度和強(qiáng)度。為了有利于操作，最好添加高強(qiáng)度的結(jié)合劑，但這樣會(huì)導(dǎo)致壓制密度較低，并可能會(huì)產(chǎn)生硬塊，造成在最后成品中存在缺陷。   
       完成碾磨后，通常會(huì)對(duì)粉料進(jìn)行噴霧干燥，產(chǎn)生由有機(jī)結(jié)合劑凝聚在一起的自由流動(dòng)團(tuán)塊。通過調(diào)整有機(jī)結(jié)合劑的成分，可以根據(jù)需要定制這些團(tuán)塊的流動(dòng)性和裝料密度。通過篩選出較粗或較細(xì)的顆粒，還可以進(jìn)一步定制團(tuán)塊的粒度分布，以確保其在裝入模腔時(shí)具有良好的流動(dòng)性。
       株洲三鑫硬質(zhì)合金生產(chǎn)有限公司—硬質(zhì)合金刀具專業(yè)制造商，硬質(zhì)合金切腳機(jī)刀片第一品牌制造商，我們一直致力于為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的硬質(zhì)合金切削刀具！
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