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硬质合金材料具有什么主要特性?

发布时间:2018-02-09  浏览:512次  字号:  

       硬质合金材料性能与选择模具用硬质合金,是在碳化钨中加入适量钴,用粉末冶金方法压制、烧结而成的。所以它与工具钢的成分、制法根本不同,因此有各种各样的性能差别。
1)硬质合金中不存在方向性。硬质合金是由粉末加压烧结而成的,由于不采用铸造工艺,所以不存在表面层与内部成分在密度上的差异,从而消除了由于密度差可能引起的局部机械性能差异。
2)硬质合金不存在热处理问题。除了加热和冷却过程中热应力的影响外,可以认为,其机械性能不因加热冷却而变化(例如即使加热到1000℃冷却后,机械性能不发生变化)。所以,对这类硬质合金的加工来说,不能在软化的条料下进行预加工,即硬质合金的预加工必须在烧结之前进行,烧结之后除用金刚石工具或电加工方法进行加工之外,是无法用其它简单方法加工的。硬质合金的机械性能主要是由含钴量和碳化钨的粒度决定的。
3)硬质合金的杨氏弹性模量大,为工具钢的2.5~3倍,而泊松比小,硬质合金泊松比为0.21~0.24,工具钢的泊松比在0.30左右。因此在加工应力作用下,硬质合金模具内径尺寸变化比钢制模具要小很多,所以能获得与模具尺寸非常接近的制品。
4)硬质合金抗压强度高。抗压强度与含钴量有关,低钴的硬质合金可达6000Mpa以上,即接近工具钢的二倍。所以这种材料用于承受单位压力大的冷挤压模工作部分是有利的。
5)硬质合金热膨胀系数小。与工具钢热膨胀系数11×10-6/K相比,硬质合金为5~7×10-6/K,要小一些。这一点在模具设计和制造时是应当考虑的。
6)热传导率高。硬质合金的热传导率比工具钢要高三倍。而可避免被加工材料与模具之间的烧结问题。
7)弹性变形量与塑性变形量很小。这点对模具来说,是其有利的一方面,但却表现出不利的一方面。就是在模具中对应集中很敏感,容易引起模具损坏。这在硬质合金模具设计和使用中,是一个重大的课题。
8)硬度高、耐磨性好。这是硬质合金最受欢迎的特点。尽管硬度和工具钢差不多,甚至还低,但由于硬度稳定而不会发生变化所以耐磨性却比工具钢好,因而抵抗粘合、热胶着的能力强。
        目前国内所采用的模用硬质合金以钨钴类为主体,依据不同含钴量在6%~25%之间变化见表8-48。一般说来,含钴量少的材料耐磨性较为重要,含钴量大的材料耐冲击性能较为重要,所以含钴量小时碳化钨颗粒应当细些,含钴量大时颗粒应当粗些。硬质合金材料性能与选择模具用硬质合金,是在碳化钨中加入适量钴,用粉末冶金方法压制、烧结而成的。所以它与工具钢的成分、制法根本不同,因此有各种各样的性能差别。
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