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硬質(zhì)合金環(huán)介紹及應(yīng)用

硬質(zhì)合金環(huán)產(chǎn)品是以難熔金屬的硬質(zhì)化合物為基體，加入適量金屬粉末作黏結(jié)劑，通過粉末冶金工藝制成的環(huán)形合金制品

材料與分類
鎢鈷類（YG）硬質(zhì)合金環(huán)：主要成分是碳化鎢（WC）和鈷（Co）。具有較高的抗彎和抗壓強(qiáng)度、沖擊韌性及彈性模數(shù)，線脹系數(shù)較低。例如 YG6 硬質(zhì)合金環(huán)，鈷含量為 6%，常用于耐磨零件、拉絲模等。鎢鈦鈷類（YT）硬質(zhì)合金環(huán)：由碳化鎢（WC）、碳化鈦（TiC）和鈷（Co）組成。與 YG 類相比，抗氧化性好，紅硬性好，高速切削時(shí)刀具壽命長，但強(qiáng)度較低，適用于加工鋼材的切削工具等。鎢鈷鉬（鈮）類（YGA）硬質(zhì)合金環(huán)：是在鎢鈷類硬質(zhì)合金基礎(chǔ)上加入 TaC（NbC）制成，目的是細(xì)化晶粒，提高硬度，改善切削性能，相當(dāng)于 ISO 中的 “K” 類，可用于一些對硬度和耐磨性要求較高的模具等。鎢鈦鈷鉬（鈮）類（YW）硬質(zhì)合金環(huán)：在鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金中加入 TaC（NbC）制成，具有良好的抗氧化及抗熱震性，刀具壽命長，加工鋼材時(shí)耐磨性好，加工鑄鐵時(shí)效率降低不多，屬于萬能通用型，常用于制造復(fù)雜形狀的刀具等。
特點(diǎn)
高硬度：常溫下硬度可達(dá) 86-93HRA（相當(dāng)于 69-81HRC），能抵抗各種磨損和劃傷，保證產(chǎn)品在使用過程中的尺寸精度和表面質(zhì)量。高耐磨性：憑借其堅(jiān)硬的碳化物骨架和良好的組織結(jié)構(gòu)，硬質(zhì)合金環(huán)在長期使用中能保持較低的磨損率，延長使用壽命，降低更換頻率，提高生產(chǎn)效率。高熱穩(wěn)定性：在高溫環(huán)境下仍能保持較好的力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性，不易發(fā)生軟化、變形等問題，適用于高速切削、高溫加工等惡劣工況。良好的耐蝕性和抗氧化性：能夠抵抗各種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕和氧化作用，在潮濕、酸堿等腐蝕性環(huán)境中也能正常工作，提高了產(chǎn)品的可靠性和適應(yīng)性。
應(yīng)用領(lǐng)域
機(jī)械加工領(lǐng)域：作為切削工具的關(guān)鍵部件，如車刀、銑刀、鉆頭等的刀頭部分，可實(shí)現(xiàn)對各種金屬材料的高精度、高效率切削加工；也用于制造機(jī)械密封環(huán)，保證機(jī)械設(shè)備中旋轉(zhuǎn)部件與靜止部件之間的密封性能，防止流體泄漏。鋼鐵冶金領(lǐng)域：用于軋鋼機(jī)的輥環(huán)，在鋼材軋制過程中，承受巨大的壓力和摩擦力，能夠軋制出高精度、高質(zhì)量的鋼材產(chǎn)品；還可制作成耐磨襯套、導(dǎo)板等部件，提高設(shè)備的耐磨性和使用壽命。石油開采領(lǐng)域：石油鉆井過程中的鉆頭、鉆桿等部件常采用硬質(zhì)合金環(huán)，以抵抗巖石的磨損和沖擊，提高鉆井效率和鉆頭的使用壽命；在石油管道輸送中，硬質(zhì)合金環(huán)可用于制作管道的密封件、耐磨內(nèi)襯等，防止管道磨損和泄漏。礦山采掘領(lǐng)域：用于制造礦用鉆頭、截齒、球齒等工具，在開采礦石過程中，能夠有效地破碎巖石，提高采掘效率，降低工具的更換頻率；還可應(yīng)用于礦山機(jī)械設(shè)備的耐磨部件，如輸送機(jī)的托輥、刮板等，延長設(shè)備的使用壽命。
生產(chǎn)工藝
粉末制備：將碳化鎢、碳化鈦等碳化物粉末與鈷、鎳等金屬粉末按一定比例混合，并在球磨機(jī)中磨細(xì)，以獲得均勻、細(xì)小的粉末混合物，為后續(xù)的成型和燒結(jié)工藝奠定基礎(chǔ)。
壓制成型：把經(jīng)過混合和研磨的粉末放入模具中，通過壓制機(jī)器施加高壓，將粉末壓制成具有一定形狀和密度的環(huán)形毛坯，使其初步具備所需的形狀和強(qiáng)度。高溫?zé)Y(jié)：將壓制成型的毛坯放入高溫爐中進(jìn)行燒結(jié)，在高溫下，金屬粉末熔化并浸潤到碳化物顆粒之間，發(fā)生一系列物理和化學(xué)反應(yīng)，使粉末顆粒之間形成牢固的結(jié)合，從而獲得堅(jiān)硬致密的硬質(zhì)合金環(huán)。后續(xù)加工：對燒結(jié)后的硬質(zhì)合金環(huán)進(jìn)行切割、磨削、拋光、電火花加工等后續(xù)加工處理，以滿足不同應(yīng)用場景下對產(chǎn)品尺寸精度、表面粗糙度等方面的要求。

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2024/8/12