硬質(zhì)合金是應(yīng)用廣泛的高速加工(HSM )刀具材料,這類材料由粉末冶金技術(shù)生產(chǎn),由硬質(zhì)碳化物(通常為碳化鎢WC )粒子和軟質(zhì)的金屬粘合劑組成。 讓我們首先了解使硬質(zhì)合金模具成為理想刀具材料的各種特性,那么,下面一起了解下硬質(zhì)合金模具基礎(chǔ)知識(shí)的掌握吧!
硬質(zhì)合金模具品種的分類
不同種類的碳化鎢粉、混合材料成分和金屬粘合劑的含量、晶粒生長(zhǎng)的類型和用量等的組合發(fā)生了變化,構(gòu)成了各種硬質(zhì)合金品種。 這些參數(shù)決定了硬質(zhì)合金的微觀結(jié)構(gòu)及其特性。 硬質(zhì)合金模具特定性能的組合成為特定加工用途的優(yōu)先,對(duì)多個(gè)硬質(zhì)合金品種進(jìn)行分類有意義。
兩種常用的加工用途硬質(zhì)合金分類體系分別是c號(hào)體系和SIO號(hào)體系。 雖然這兩個(gè)體系都不完全反映影響硬質(zhì)合金品種選擇的材料特性,但也提供了研究的起點(diǎn)。 每種分類法中,很多制造商都有自己的特殊編號(hào),從而產(chǎn)生了各種各樣的硬質(zhì)合金編號(hào)。
1)單純型硬質(zhì)合金品種
硬質(zhì)合金模具用于金屬切削加工的這種品種通常含有3%~12%的鈷(重量比)。 碳化鎢晶粒的尺寸范圍通常在1~8m之間。 與其他品種一樣,減小碳化鎢的粒度后,硬度和橫向的斷裂強(qiáng)度(TRS )提高,但韌性降低。 簡(jiǎn)單品種的硬度通常在89 ~93.5HRA之間; 橫向斷裂強(qiáng)度通常在1.2~2.4MPa(175~350ksi )之間。 這種品種的粉體中有可能含有大量回收利用的原料。
簡(jiǎn)單品種在c品種體系中分為C1,在ISO品種體系中按照k、n、s、h品種系列進(jìn)行分類。 具有中間特性的簡(jiǎn)單型品種可分類為C2和K20等通用品種,可用于車削、銑削、銑削、鐙加工; 晶粒尺寸小或鈷含量低、硬度高的品種可以分類為成品品種(例如K01 ); 晶粒尺寸大或鈷含量高、韌性良好的品種可以分類為粗加工品種(例如C1或K30 )。
2)微晶型硬質(zhì)合金品種
這樣的品種通常含有6%~15%的鈷。 液相燒結(jié)時(shí),添加的碳化釩和/或碳化鉻控制晶粒的生長(zhǎng),可以得到粒徑小于1m的微細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)。 該微細(xì)晶粒的品種具有非常高的硬度和3.45MPa(500ksi )以上的橫向斷裂強(qiáng)度。 高強(qiáng)度和足夠的韌性相結(jié)合,這種牌號(hào)的刀具可以采用更大的正面角,通過切削而不是擠壓金屬材料,可以降低切削力,產(chǎn)生較薄的切屑。
硬質(zhì)合金模具的制造中,通過嚴(yán)格對(duì)各種原材料進(jìn)行質(zhì)量鑒定,嚴(yán)格控制燒結(jié)工藝條件,可以防止在材料的微結(jié)構(gòu)中形成異常大的晶粒,得到合適的材料性能。 為了保持晶粒尺寸精細(xì)均勻,只有控制原料和回收工藝,能夠進(jìn)行廣泛的質(zhì)量檢查時(shí),才能使用回收的再生粉體。