鎢鋼(硬質合金)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℃時仍有很高的硬度。
鎢鋼,又稱為 硬質合金,是指至少含有一種金屬碳化物組成的燒結復合材料。碳化鎢,碳化鈷,碳化鈮、 碳化鈦,碳化鉭是鎢鋼的常見組份。碳化物組份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之間,碳化物晶粒使用金屬粘結劑結合在一起。粘結劑通常是指金屬鈷(Co),但對一些特別的用途,鎳(Ni),鐵(Fe),或其它金屬及合金也可使用。對于一個待定的碳化物和粘結相的成份組合稱之為“牌號”。
鎢鋼的分類根據ISO標準進行。這種分類的依據是工件的材料種別(如P,M,K,N,S,H牌號)。粘結相成份主要是利用其強度和耐蝕性。
鎢鋼的基體由兩部分組成:一部分是硬化相;另一部分是粘結金屬。粘結金屬一般是鐵族金屬,常用的是鈷、鎳。因此就有了鎢鈷合金、鎢鎳合金及鎢鈦鈷合金。
含鎢的鋼材,比如 高速鋼和某些熱作模具鋼,鋼材中含鎢對鋼材硬度和耐熱性能有很顯著的提高,但是韌性會急劇下降。
鎢資源的主要應用也是硬質合金,也就是鎢鋼。硬質合金,被稱為現代工業的牙齒,鎢鋼制品的使用程度非常廣泛。
成分結構
燒結過程
鎢鋼燒結成型就是將 粉末壓制成坯料,再進燒結爐加熱到一定溫度(燒結溫度),并保持一定的時間(保溫時間),然后冷卻下來,從而得到所需性能的鎢鋼材料。
鎢鋼燒結過程的四個基本階段:
1. 脫除成形劑及預燒階段,在這個階段燒結體發生如下變化:
成型劑的脫除, 燒結初期隨著溫度的升高,成型劑逐漸分解或汽化,排除出燒結體,與此同時,成型劑或多或少給燒結體增碳,增碳量將隨成型劑的種類、數量以及燒結工藝的不同而改變。
粉末表面氧化物被還原,在燒結溫度下,氫可以還原鈷和鎢的氧化物,若在真空脫除成型劑和燒結時,碳氧反應還不強烈。粉末顆粒間的接觸應力逐漸消除,粘結金屬粉末開始產生回復和 再結晶,表面擴散開始發生,壓塊強度有所提高。
2. 固相燒結階段(800℃——共晶溫度)
在出現液相以前的溫度下,除了繼續進行上一階段所發生的過程外,固相反應和擴散加劇, 塑性流動增強,燒結體出現明顯的收縮。
3. 液相燒結階段(共晶溫度——燒結溫度)
當燒結體出現液相以后,收縮很快完成,接著產生結晶轉變,形成合金的基本組織和結構。
4. 冷卻階段(燒結溫度——室溫)
在這一階段,鎢鋼的組織和相成分隨冷卻條件的不同而產生某些變化,可以利用這一特點,對鎢鋼進行 熱處理以提高其物理機械性能。
應用介紹
鎢鋼屬于硬質合金,又稱之為鎢鈦合金。硬度可以達到89~95HRA,正因如此,鎢鋼的產品(常見的有鎢鋼手表),具有不易被磨損,堅硬不怕退火,但質脆的特性。
硬質合金中主要成分為 碳化鎢和 鈷,其占所有成分的99%,1%為其他金屬,所以也被稱作鎢鋼。
常用于高精度機械加工、高精度刀具材料、 車床、 沖擊鉆鉆頭、玻璃刀刀頭、瓷磚 割刀之上,堅硬不怕退火,但質脆。屬于稀有金屬之列。
鎢鋼(硬質合金)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℃時仍有很高的硬度。硬質合金廣泛用作材料,如 車刀、 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,也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。新型硬質合金的切削速度等于 碳素鋼的數百倍。
鎢鋼(硬質合金)還可用來制作鑿巖工具、 采掘工具、鉆探工具、測量量具、耐磨零件、金屬磨具、汽缸襯里、精密軸承、噴嘴等。
飾品
鎢鋼飾品由金屬合金鎢碳化物組成,鎢鋼飾品具有硬度高、不磨損、不變形、不變色、不過敏。每個鎢鋼戒指都像加工鉆石一樣,采用金剛石工具進行切割,拋光。鎢鋼戒指不象平常珠寶一樣容易加工,因為它的硬度太高。莫氏硬度在8.9~9.1之間,是18K黃金的10倍,鈦金的4倍。在日常生活中不會磨損。鎢鋼飾品產品需經過 30多道工序的高溫火煉,溫度高達1300℃,人工研磨,拋光,使鎢鋼飾品表面達到鏡面光澤。每個合格鎢鋼飾品采用激光打印,進行合格標記。保證產品的高貴典雅。
飾品種類: 戒指、 吊墜、 手鏈、 手鐲、 耳釘、手表鏈。其中,戒指有刻花、平板、鑲嵌、鏤花等款式。
硬度: 碳化鎢都優于傳統的金屬如黃金、白銀、鉑的硬度比.值得一提的是,這不是一個單純的金屬本身形成具有硬度,這是他們做的合金.一般所說的是碳化鎢的合金,只有在特殊情況下,如金剛石可以雕刻。
低過敏:人們同樣的關注是,很有些人買珠寶銀會考慮:對人體是否過敏?一般來說,鎢鋼飾品幾乎人人穿戴安全.但是,一些含有飾品碳化鎢鈷元素,有人敏感。
色彩:鎢鋼具有不同顆粒大小,產生合金以及各色.鎢鋼手表表盤及表帶都可用鎢鋼做材質.黑色鎢鋼合金是另一種形式有不同的顏色較常用灰色.此外,關于碳化鎢通常只有黑顏色。
鎢鋼產品應用廣泛,如鎢鋼圓片用作電子行業的專用切削刀具,典型代表產品有 切腳機刀片,鎢鋼 V-CUT刀, 光纖切割刀。
材料
鎢鋼系列材料典型代表產品有:圓棒,鎢鋼板材,鎢鋼長條等。
模具材料
鎢鋼級進模具、鎢鋼拉伸模具、鎢鋼拉攏模具、鎢鋼拉絲模具、鎢鋼熱擠壓模具、鎢鋼冷沖模具、鎢鋼成型沖裁模具、鎢鋼冷鐓模具等。
礦用產品
代表產品有;鎢鋼挖路齒/掘路齒、鎢鋼槍鉆頭、鎢鋼釬頭片、鎢鋼鉆頭齒、鎢鋼潛孔鉆頭齒、鎢鋼牙輪鉆頭齒、鎢鋼截煤機截齒、鎢鋼空心鉆頭齒等。
耐磨材料
鎢鋼密封環、鎢鋼耐磨材料、鎢鋼柱塞材料、鎢鋼導軌材料、鎢鋼噴嘴、鎢鋼磨床心軸材料等。
鎢鋼材料
鎢鋼材料學術名稱為鎢鋼型材,典型代表產品有:鎢鋼圓棒、鎢鋼長條、鎢鋼圓片、鎢鋼板材等。
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