金属材料与热处理 粉末冶金材料 硬质合金概述.ppt

职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 硬质合金概述 主讲教师：刁金香 西安航空职业技术学院 硬质合金是用粉末冶金方法生产的、由难熔金属化合物（硬质相）和粘接金属（粘接相）所构成的组合材料。 金属材料与热处理 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 1、硬质合金概述 硬质相：碳化物粉末，如WC、TiC、TaC等。 粘接相：金属粉末，如Co、Ni。 碳化物粉末 金属粉末 (1) 硬度高（86~93HRA ）、耐磨性好； (2) 抗压强度高（可达6000MPa）； (3) 化学稳定性好（耐酸、碱、高温氧化）； (4)冲击韧性低； (5)膨胀系数低，导热、导电与铁及其合金相近； (6) 工作温度可达900~1000℃； (7) 脆性较大，不易机械加工，常制成一定规格的刀片。 金属材料与热处理 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 2、硬质合金特点 曾经引起金属切削加工工业革命，被看作工具材料发展第三阶段的标志。 硬质合金焊接刀片 根据成分不同，可将硬质合金分为五大类： (1) 碳化钨基硬质合金：包括WC-Co、WC-TiC-Co、WC-TaC-Co、WC-TiC-TaC（NbC）-Co等。 这些合金均以WC为主成分。 (2) 碳化钛基或碳氮化钛基硬质合金：通常以TiC或Ti（C、N）为基本成分，以Ni-Mo作粘结剂而组成的一种硬质合金。 如TiC-Mo-Ni、TiC-WC-TaC（NbC）-Mo-Ni、Ti（C、N）-Mo-Co-Ni等。 金属材料与热处理 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 3、硬质合金分类 (3) 涂层硬质合金：在合金表面上沉积一层TiC、TiN、TiB2、ZrN、CrN、Al2O3、TiCN、B4C、SiC、BN、TiAlN、金刚石等物质，使工具的使用性能成倍提高。 钢基硬质合金：主要成分是钢，而以TiC或WC作硬质相组成的一类硬质合金。其显著特点是可热处理与机加工，是界于工具钢和硬质合金之间的一类中间合金。 其它硬质合金：如Cr3C2基硬质合金，以Cr3C2为主成分，以Ni或Ni-W等作粘结剂所组成的硬质合金，通常用作耐磨耐腐蚀零件。 金属材料与热处理 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 硬质合金分类 金属材料与热处理 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 硬质合金分类 根据合金类型，将硬质合金分为三类 1)钨钴类硬质合金 主要成分是碳化钨（WC）和粘结剂钴（Co）。 2)钨钛钴类硬质合金 主要成分是碳化钨、碳化钛（TiC）及钴。 3)钨钛钽（铌）类硬质合金 主要成分是碳化钨、碳化钛、碳化钽（或碳化铌）及钴。 这类硬质合金又称通用硬质合金或万能硬质合金。 金属材料与热处理 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 4、硬质合金牌号 钨钴类硬质合金牌号是由“YG”（“硬、钴”两字汉语拼音字首）和平均含钴量的百分数组成。例如，YG8，表示平均WCo=8%，其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。 钨钛钽（铌）类硬质合金其牌号由“YW”（“硬”、“万”两字汉语拼音字首）加顺序号组成，如 YW1。 钨钛钴类硬质合金牌号由“YT”（“硬、钛”两字汉语拼音字首）和碳化钛平均含量组成。例如，YT15，表示平均WTiC=15%，其余为碳化钨和钴含量的钨钛钴类硬质合金。 金属材料与热处理 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库 常用部分硬质合金的牌号 合金 类型 ISO 牌号 国内 牌号 各组成含量 硬度 (HRA) 抗弯强度 （N/cm2） 密度(g/cm2) WC TiC 其它碳化物 Co 钨钴类硬质 合金 K01 YG3X 96.5 - 0.5 3 91.5 1079 15.0~15.3 K20 YG6 94.0 - - 6 89.5 1422 14.6~15.0 K10 YG6X 93.5 - 0.5 6 91 1373 14.6~15.0 K30 YG8 92 - - 8 89 1471 14.5~14.9 -- YG4C 96.0 - - 4 89.5 1422 14.9~15.2 -- YG6A 92.0 - - 6 91.5 1373 14.6~15.0 钨钛钴类硬质合金 P30 YT5 85.0 5 - 10 89 1373 12.5~13.2 P10 YT15 79.0 15 - 6 91 1150 11.0~11.7 P01 YT30 66.0 30 - 4 92.5 883 9.3~9.7 通用硬质合金 M10 YW1 84~85 6 3~4 6 91.5 1177 12.6~13.5 M20 YW2 84~83 6 3~4 8 90.5 1324 12.