簡介
鎢鈦鈷硬質合金(cemented titanium-tung-sten carbide)鎢鈦鈷硬質合金具有較高的抗月牙窪磨損能力,適合作長切削材料的刀具。用鎢鈷硬質合金刀具切削鋼材時易出現月牙窪磨損,這主要是由於在切削溫度下刀具與切屑發生擴散反應引起的。為了克服加工鋼材時的月牙窪磨損,在20世紀20年代初,研製了含TiC的硬質合金和含TaC的硬質合金,稍後又研製了同時含有碳化鈦和碳化鉭的硬質合金。在這類合金中,TiC和TaC的含量取決於月牙窪磨損的嚴重程度,TiC可達35%,TaC達7%。
發展套用
鎢鈦鉭鈷硬質合金(即WC%26mdash;TiC%26mdash;TaC%26mdash;Co合金),已發展成為切削鋼的重要材料。在西歐幾乎取消了原有的WC一TiC%26mdash;Co切削鋼牌號合金,在美國和日本,切削鋼牌號合金以WC%26mdash;TiC%26mdash;TaC%26mdash;Co合金為主,但在東歐,尤其在前蘇聯,切削鋼牌號合金仍以WC%26mdash;TiC%26mdash;Co合金為主。WC%26mdash;TiC%26mdash;Co和WC一TiC%26mdash;TaC%26mdash;Co切削牌號合金在硬質合金中的比例因各國情況而異。,在中國,WC%26mdash;TiC%26mdash;Co合金的生產量僅次於鎢鈷硬質合金。用代號YT表示WC%26mdash;TiC%26mdash;Co合金,用代號YW表示WC%26mdash;TiC%26mdash;TaC%26mdash;Co合金,後者又稱為通用合金。表1和表2列出中國鎢鈦鈷硬質合金和鎢鈦鉭鈷硬質合金的牌號、成分和性能。
生產特點
WC一TiC%26mdash;Co合金和WC%26mdash;TiC%26mdash;Tac%26mdash;Co合金生產過程特點是,首先要製取各種碳化物的固溶體,即複式碳化物。複式碳化物可用鎢粉、TiO2、Ta2O5和炭黑的混合料,在真空感應爐中加熱到2000C進行碳化,可製取TiC%26mdash;TaC或WC%26mdash;TiC固溶體。在碳化的最後階段採用真空可以保證足夠的含碳量。另一種方法是,將幾種碳化物的混合料在高真空中加熱到2000~2500C進行碳化,這種處理可降低混合料中的氧、氮含量。又一種生產WC%26mdash;TiC固溶體的方法是所謂%26ldquo;溶劑法%26rdquo;,先讓各種單一的碳化物都溶解在液體鎳中,冷卻時,固溶體碳化物以晶體方式再沉澱出來。其他工序與鎢鈷硬質合金生產過程相同。
物理特性
與鎢鈷硬質合金比較,相同鈷含量的鎢鈦鈷硬質合金的抗彎強度較低,並隨著TiC含量的增加而降低。與鎢鈷硬質合金類似,碳含量不適當時,合金也會出現石墨或%26eta;1相,加入TiC後,合金允許的含碳量波動範圍要比鎢鈷硬質合金寬些。(Ti、w)C固溶體成分和晶粒大小對合金的組織和性能影響很大。採用在燒結溫度下呈未飽和固溶體(如TiC:WC=50:50),合金有較高的硬度和切削壽命,抗彎強度有所降低。採用飽和固溶體(如TiC:WC=28.75:71.25),合金有較高的抗彎強度,硬度和切削壽命較低。合金的硬度隨著碳化物相(包括WC相和(Ti、W)C固溶體相)晶粒尺寸的減小而提高。對於3相合金,由於(Ti、W)C相含量少,WC晶粒增大可提高合金的抗彎強度,而在兩相合金中(Ti、W)C相晶粒增大反而會降低合金的抗彎強度。