鎢鋼硬質(zhì)合金概述

硬質(zhì)合金是一種采用粉末冶金技術制造的合金材料，由難熔金屬的硬質(zhì)化合物與粘結金屬精確配比構成。這種合金集合了多種優(yōu)異特性，包括極高的硬度、出色的耐磨性、良好的機械強度和韌性，以及卓越的耐熱和耐腐蝕能力。特別值得一提的是，其高硬度和耐磨性在高溫條件下依然保持穩(wěn)定，如在500℃時幾乎無變化，甚至在1000℃時仍能保持高硬度。

硬質(zhì)合金在工業(yè)界有著廣泛的應用，尤其是在刀具材料方面。從車刀、銑刀、刨刀到鉆頭、鏜刀，硬質(zhì)合金刀具的身影無處不在。它們適用于切削鑄鐵、有色金屬、塑料等多種材料，展現(xiàn)出卓越的切削效能。此外，硬質(zhì)合金也被用于制造耐磨部件和切削工具，以滿足各種工業(yè)需求。

硬質(zhì)合金發(fā)展史

硬質(zhì)合金的發(fā)展始于1923年，當時它作為重要的工具和結構材料開始受到關注。在此之前，盡管德國科學家已經(jīng)嘗試利用碳化鎢的高熔點和硬度來制造拉絲模等材料，但由于碳化鎢的脆性和低韌性，未能實現(xiàn)工業(yè)化應用。直到20世紀20年代，Karl Schroter博士發(fā)現(xiàn)純碳化鎢難以承受拉拔過程中的應力變化，而加入低熔點金屬可以在不降低硬度的同時提高材料的韌性。經(jīng)過一年的研究，他在1923年提出了利用粉末冶金法生產(chǎn)硬質(zhì)合金的專利，為硬質(zhì)合金的工業(yè)化應用打下了基礎。

到了20世紀60年代末，西德的krupp公司通過創(chuàng)新，成功研發(fā)出涂層硬質(zhì)合金。這種采用化學氣相沉積技術制備的涂層刀片，在高速切削鑄鐵和鋼材時表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，不僅壽命大幅延長，切削速度也能提高25～30%，因此迅速在工業(yè)界得到廣泛應用。

1984年左右，日本的住友電氣公司取得了重大突破，成功試制出雙高硬度的AF1合金，其硬度達到RA93.0，強度為5000N/mm2，創(chuàng)造了世界紀錄。此后，美國、瑞典、德國等知名企業(yè)也紛紛加入研發(fā)行列，相繼推出了性能更為卓越的超細硬質(zhì)合金。對于眾多硬質(zhì)合金制造商來說，超細硬質(zhì)合金和高性能涂層硬質(zhì)合金已成為他們的核心競爭力。

在20世紀80年代，低壓熱等靜壓技術的出現(xiàn)標志著硬質(zhì)合金生產(chǎn)技術的重大進步。這項技術使得以較低成本生產(chǎn)接近理論密度的硬質(zhì)合金產(chǎn)品成為可能。硬質(zhì)合金的劃分主要依據(jù)其合金組成。碳化鎢基硬質(zhì)合金，如WC—Co、WC—TaC—Co等，以其碳化鎢為核心成分，構成了這一類別中的多種形式。此外，碳化鈦基或碳氮化鈦基硬質(zhì)合金，它們的基礎成分是TiC或Ti（C、N），并使用Ni—Mo作為粘結材料。這類合金近期取得了顯著進步，比如通過添加Ta、W等重金屬元素，研發(fā)出了高性能的Ti（C、N）基金屬陶瓷。碳化鉻基硬質(zhì)合金以Cr3C2為基，結合Ni或Ni—W等粘結劑，廣泛用于生產(chǎn)耐磨損和耐腐蝕的部件。還有鋼結硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金，它們同樣在分類中占據(jù)顯著位置。鋼結硬質(zhì)合金以TiC或WC為基，以鋼作為粘結劑，結合了機加工和熱處理的特點。而涂層硬質(zhì)合金則是在韌性碳化鎢基體上，通過化學氣相沉積或物理涂層技術，覆蓋上一層幾微米厚的硬質(zhì)化合物，如TiC、TiN等，以此來增強產(chǎn)品的硬度和耐磨性。

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