什么是硬質(zhì)合金？

硬質(zhì)合金是以一種或幾種難熔碳化物（碳化鎢、碳化鈦等）的粉末為主要成分，加入作為粘接劑的金屬粉末（鈷、鎳等），經(jīng)粉末冶金法而制得的合金。它主要用于制造高速切削刃具和硬、韌材料切削刃具，以及制作冷作模具、量具和不受沖擊、振動(dòng)的高耐磨零件。

一、硬質(zhì)合金的特點(diǎn)

⑴硬度、耐磨性和紅硬性高

硬質(zhì)合金常溫下硬度可達(dá)86～93HRa，相當(dāng)于69～81HRC。在900～1000℃能保持高硬度，并有優(yōu)良的耐磨性。與高速工具鋼相比，切削速度可高4～7倍，壽命長(zhǎng)5～80倍，可切削硬度高達(dá)50HRC的硬質(zhì)材料。

⑵強(qiáng)度、彈性模量高

硬質(zhì)合金的抗壓強(qiáng)度高達(dá)6000MPa，彈性模量為（4～7）×105MPa，都高于高速鋼。但其抗彎強(qiáng)度較低，一般為1000～3000MPa。

⑶耐蝕性、抗氧化性好

一般能很好地抗大氣、酸、堿等腐蝕，不易氧化。

⑷線膨脹系數(shù)小

工作時(shí)，形狀尺寸穩(wěn)定。

⑸成形制品不再加工、重磨

由于硬質(zhì)合金硬度高并有脆性，所以粉末冶金成形燒結(jié)后不再進(jìn)行切削加工或重磨，特需再加工時(shí)，只能采用電火花、線切割、電解磨削等電加工或?qū)ｉT的砂輪磨削。通常由硬質(zhì)合金制成的一定規(guī)格的制品，采用釬焊、粘接或機(jī)械裝夾在刀體或模具體上使用。

二、常用硬質(zhì)合金

常用硬質(zhì)合金按成分和性能特點(diǎn)分為三類：鎢鈷類、鎢鈦鈷類、鎢鈦鉭（鈮）類。生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的是鎢鈷類和鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金。

⑴鎢鈷類硬質(zhì)合金

主要成分是碳化鎢（WC）和鈷，牌號(hào)用代號(hào)YG（“硬”、“鈷”兩字漢語(yǔ)拼音字首），后加鈷含量的百分?jǐn)?shù)值表示。如YG6表示鈷含量為6％的鎢鈷類硬質(zhì)合金，碳化鎢含量wWC＝1－wCｏ＝94％。

⑵鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金

主要成分是碳化鎢（WC）、碳化鈦（TiC）及鈷，牌號(hào)用代號(hào)YT（“硬”、“鈦”兩字漢語(yǔ)拼音字首），后加碳化鈦含量的百分?jǐn)?shù)值表示。如YT15表示碳化鈦含量wTiC＝15％的鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金。

⑶鎢鈦鉭（鈮）類硬質(zhì)合金

這類硬質(zhì)合金又稱通用硬質(zhì)合金或萬(wàn)能硬質(zhì)合金，主要成分是碳化鎢（WC）、碳化鈦（TiC）、碳化鉭（TaC）或碳化鈮（NbC）和鈷組成。牌號(hào)用代號(hào)YW（“硬”、“萬(wàn)”兩字漢語(yǔ)拼音字首）后加序數(shù)表示。

表① 常用硬質(zhì)合金的牌號(hào)及化學(xué)成分

牌號(hào)	化學(xué)成分w/%
牌號(hào)	WC	TiC	TaC	Cｏ
YG3X	96.5	—	＜0.5	3
YG6	94.0	—	—	6
YG6X	93.5	—	＜0.5	6
YG8	92.0	—	—	8
YG8N	91.0	—	1	8
YG11C	89.0	—	—	11
YG15	85.0	—	—	15
YG4C	96.0	—	—	4
YG6a	92.0	—	2	6
YG8C	92.0	—	—	8
YT5	85.0	5	—	10
YT14	78.0	14	—	8
YT30	66.0	30	—	4
YW1	84～85	6	3～4	6
YW2	82～83	6	3～4	8

注：牌號(hào)后“X”表示細(xì)顆粒合金，“C”表示粗顆粒合金，無(wú)字為一般顆粒合金。

表② 常用硬質(zhì)合金的物理及力學(xué)性能

牌號(hào)	物理、力學(xué)性能（不小于）
牌號(hào)	密度 G·CM－3）	硬度 HRa）	強(qiáng)度 σb／MPa
YG3X	15.0～15.3	91.5	1079
YG6	14.6～15.0	89.5	1422
YG6X	14.6～15.0	91.0	1373
YG8	14.5～14.9	89.0	1471
YG8N	14.5～14.9	89.5	1471
YG11C	14.0～14.4	86.5	2060
YG15	13.0～14.2	87	2060
YG4C	14.9～15.2	89.5	1422
YG6a	14.6～15.0	91.5	1373
YG8C	14.5～14.9	88.0	1716
YT5	12.5～13.2	89.5	1373
YT14	11.2～12.0	90.5	1177
YT30	9.3～9.7	92.5	883
YW1	12.6～13.5	91.5	1177
YW2	12.4～13.5	90.5	1324

三、硬質(zhì)合金的應(yīng)用

⑴刀具材料

硬質(zhì)合金用做刀具材料的數(shù)量最大，可制作車刀、銑刀、刨刀、鉆頭等。其中鎢鈷類硬質(zhì)合金適于黑色金屬、有色金屬的短切屑加工和非金屬材料的加工，如鑄鐵、鑄造黃銅、膠木等；鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金適于鋼等黑色金屬的長(zhǎng)切屑加工。在同類合金中，鈷含量較多的適于粗加工，鈷含量少的適于精加工。通用類硬質(zhì)合金對(duì)于不銹鋼等難加工材料的加工壽命較其他硬質(zhì)合金長(zhǎng)得多。