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教学内容及步骤:
第十二章粉末冶金材料及新型材料
第一节粉末冶金材料
粉末冶金材料是用几种金属粉末或金属与非金属粉末作原料,通过配料、压制
成形、烧结和后处理等工艺过程而制成的材料。
一、粉末冶金法的应用
粉末冶金法可使压制品达到或极接近零件所要求的形状、尺寸精度和表面粗糙度,
是一种少屑或无屑、生产率高、材料利用率高、节省生产设备的精密加工方法。
二、硬质合金
硬质合金是以一种或几种难熔碳化物(如碳化钨、碳化钛等)的粉末为主要成分,
加入起粘接作用的金属粉末,用粉末冶金法制得的材料。
1、常用硬质合金的类别、成分和牌号
(1)钨钴类硬质合金主要化学成分是WC(碳化钨)及Co。牌号由“YG+数字”
组成。其中“YG”是“硬钴”二字汉语拼音字首,数字是以名义百分数表示的Co
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的质量分数。例如:YG6表示Co≈6%,余量为WC的钨钴类硬质合金。
(2)钨钛钴类硬质合金主要化学成分是WC、TiC(碳化钛)及Co。牌号由“YT+
数字”组成。其中,“YT”是“硬钛”二字汉语拼音字首,数字是以名义百分数表
示的TiC的质量分数。例如:YT15表示TiC≈15%的钨钛钴类硬质合金。
(3)钨钛钽(铌)类硬质合金这类硬质合金又称为万能硬质合金或通用硬质合金。
它是用TaC(碳化钽)或NbC(碳化铌)取代钨钛钴类合金中的部分TiC。牌号由
“YW+数字”组成。其中,“YW”是“硬万”二字汉语拼音字首,数字是顺序号。
如YW1表示是1号万能硬质合金。
2、硬质合金的性能
硬质合金具有高的抗压强度、耐蚀性和抗氧化性,常温下硬度可达86~93HRA,热
硬性高,耐磨性好,其切削速度比高速工具钢高4~7倍,刀具寿命高5~80倍,
可切削50HRC左右的硬质材料。但抗弯强度较低,韧性差,线膨胀系数小,导热
性差。
3、硬质合金的应用
硬质合金常用来做刀具材料,广泛用于高速切削和对高硬度或高韧性材料的切削加
工中。硬质合金还可用来制作冷作模具。钨钴类适用于拉深模,YG6、YG8适用于
小拉深模,YG15适用于大拉深模和冲压模具。各种专用量具的易磨损面镶以硬质
合金,可延长使用寿命。如千分尺的测量头,车床顶尖、精轧辊、无心磨床的导板
等。
4、切削加工用硬质合金的分类和分组代号
切削加工用硬质合金按其切屑排出形式和加工对象范围不同,分为P、M、K三类,
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每一类所适用的被加工材料的类别不同,可将各类硬质合金按用途进行分组,用途
代号由“类别代号+数字”组成,如P01、M10、K20…
第二节新型材料
一、形状记忆合金
形状记忆合金是指具有形状记忆效应的合金。形状记忆效应是指合金经变形后,
在一定条件下,仍能恢复到变形前的形状的现象。
形状记忆效应的三种情况
形状记忆合金的应用:最先报道的形状记忆合金应用的例子是制造月面天线。
这种月面天线是用处于马氏体状态的Ti-Ni
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