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技術研發


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新興工程材料——鋼結硬質合金
發表日期:2017-03-02 14:30:14 閱讀數:1995 

  鋼結硬質合金是以鋼為粘結相,以難熔金屬碳化物(主要是碳化欽、碳化鎢)作為硬質相,用粉末冶金方法制備的一種復合材料。鋼結硬質合金的性能特點如下:

1、廣泛的工藝特性
  鋼結硬質合金的主要性能介于鋼和硬質合金之間,它兼有兩種材料的特點與長處,是填補了它們之間空白的一種新興工程材料。和鋼材相比,它具有高硬度(淬火回火后硬度可達HRC60~72)、高耐磨性和良好的淬透性;同時它還具有可機械加工、可熱處理和可焊接的性能優點。
  鋼結硬質合金產品具有良好的可機械加工性、可熱處理性和可焊接性,用普通的加工設備和工具即可對鋼結硬質合金進行車、銑、刨、鉆、磨削等方式的機械加工。能通過鍛造改變其外形和尺寸,改善材料內部的組織結構,從而提高其使用性能。能用對焊、鑲焊、電焊、真空焊、堆焊等焊接方法與鋼材或合金本身進行焊接,以擴大其使用范圍。

2、鋼結硬質合金具有良好的物理機械性能
  鋼結硬質合金具有很高的硬度,其耐磨性與高鈷硬質合金相當,同時具有較高的耐沖擊性能。鋼結硬質合金中彌散分布著大量的近球形的碳化鈦,經過正確的研磨加工后,近球形的碳化鈦顆粒"浮雕"于工件表面,使之具有極低的摩擦系數和良好的自潤滑性,使材料具有較強的抗擦傷性和抗粘著磨損性。鋼結硬質合金還具有較小的比重、高阻尼特性于固有的頻率(具有優異的消震效果)。

3、鋼結硬質合金還具有優異的化學穩定性
  鋼結合金能耐一定的高溫、有較好的抗氧化、抗各種介質(如大氣、燃氣、淡水、海水、油、酸、堿、鹽及某些液態金屬)的腐蝕。其抗腐蝕性取決于粘結相類型,故可根據不同的需要,調節粘結相成分,使其具有不同的抗腐蝕性。
  鋼結硬質合金綜合了鋼和硬質合金各自的特點,構成了自己獨特的綜合性能優勢。這種優異的綜合性能,使得它廣泛地應用于國民經濟和科學研究的許多部門。包括機械工業(模具、工程機械、電機電器、汽車、拖拉機、機車車輛、農機等)、電子工業(無線電、半導體、電子計算機等)、冶金工業、化學工業(石油化工、橡塑及化工原料的攪拌加工等)、儀表、地質、建材工業、輕工業(輕紡、縫紉機、手表、日用五金等),以及國防軍工、航海、航空航天等對材料比重和綜合性能有著特殊要求的領域。
  將鋼結硬質合金用于制造各種工模具,與工具鋼相比,它可使模具的使用壽命大幅度提高幾倍至幾十倍,甚至上百倍不等,經濟效果極為顯著。如用來制作冷鐓、冷沖、冷擠、引伸、拉拔、剪裁、落料、成形、打印、壓鑄等模具。
  鋼結硬質合金具有極低的摩擦系數和自潤滑性能以及較好的抗氧化、抗腐蝕性,因此是制作耐磨零件和耐磨工具及密封器件的上佳材料。如導位輪、導輥、螺紋套、花鍵套、送絲輪、軸承、氣體軸承、閥門零件、轉子發動機刮片、各種泵和管道的密封環及其它機械密封環、醫療器械零件以及滾壓工具、修磨工具、軋輥、鉆套、穿孔頂頭、噴嘴、銼絲板、鏜桿等。
  鋼結硬質合金有較高的彈性模量和剛性以及優異的阻尼特性,能消除本身乃至機器所引起的振動,人們將它廣泛地應用于制作剛性的抗震顫的工具和零件。如用來制作重型推土機、飛機起落架等設備的抗震零件。
  由于鋼結硬質合金具有高耐磨性和低摩擦系數,故在量卡具等測量儀器方面也得到日益廣泛的應用。如量、卡、夾具、量規、卡規、塊規、塞規(圓柱塞規、螺紋塞規、板狀塞規等)、精密測量儀器以及各種夾具等。
  鋼結硬質合金以其有著較高的硬度和較好的沖擊韌性以及優良的性價比,是制作沖擊、破碎工具的較好材料。如鑿巖鉆頭、掘進機、破碎錘頭等。
  鋼結硬質合金還可用來制作防磁及在放射性環境中工作的耐磨原件,如原子能工業中所需的某些構件。

  總之,鋼結硬質合金已經成為有著極為廣泛的應用前景的新興工程材料。

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