钢结硬质合金.docx

钢结硬质合金顾名思义就是以钢为粘结相，以难熔金属碳化物（主要是以碳化钛， 碳化钨）作为硬质相，用粉末冶金方法制备的一种组合材料钢结硬质合金从硬质相的组成可以分为碳化钨基钢结合金和碳化钛基钢结合金从 粘结相的最终组织结构可以分为马氏体，奥氏体，铁素体基钢结硬质合金从机械加工 性能可分为不可机械加工和可机械加工钢结合 钢结硬质合金的优异性能与特点如下：a. 广泛的工艺特性钢结硬质合金钢结的主要性能介于钢和硬质合金之间，它兼有两种材料的特点和长 处，是填补了它们之间空白的一种新兴工程材料和钢材相比它具有其无法比拟的高硬 度，高耐磨性和淬透性，（钢结合金经淬火后，其材料从中心到表层的硬度相差不超过 2°），这是由其材质结构的特殊性和硬质相所独有的特点决定；同时它还具有与刚才相 近的可机械加工，可热处理和可焊接的优点，这些性能特点也基本都是一般硬质合金所 不具备的因此，也可以把钢结硬质合金称为可加工，可热处理的硬质合金b. 产品突出的性能和特点1） .钢结硬质合金产品具有良好的机械加工性、可热处理性和可焊接性，能用普通的加 工设备和工具进行车、铣、刨、钻、磨削等各种加工2） .能通过锻造改变其外型和尺寸，改善材料内部的组织结构，从而提高其使用性能。

3） .能用焊、镶焊、电焊、真空焊、堆焊等焊接方法与刚才或合金本身进行焊接，以扩 大其使用范围钢结硬质合金具有良好的物理机械性能它本身在硬化状态下具有很高的硬度，其 耐磨性与高钴硬质合金相当，甚至更高（但材料强度和耐冲击性较一般硬质合金高） 这一是由于它含有较高（35%~50%）的硬质相TiC，同时也由于呈圆形的TiC晶粒在工作 时与工件表面形成滚动摩擦系数，从而避免粘附磨损和擦伤磨损，使之具有高耐磨性和 较小的破坏性 钢结硬质合金还具有较小的比重（碳化钛系钢结合金一般比钢铁轻 较高的比强度、良好的自润滑性、高阻尼特性与固有的频率（具有优异的消震效果）钢结硬质合金还具有优异的化学稳定性能耐一定的高温、有较好的抗氧化、抗腐 蚀性其抗腐蚀性取决于粘结相的成分，使其具有不同的抗腐蚀性钢结硬质合金综合了钢和硬质合金各自的特点，构成了自己独特的综合性能优势 这种优异的综合性能，使得它在工模具材料、耐磨及减震零件、耐高温及耐腐蚀构件、 冲击及破碎工具、刃具、量卡具等测量仪器、以及国防军工材料、航海、航空航天材料 等对材料比重和综合性能有特殊要求的领域有着广阔的应用前景TMS2TM60I «« II Wft I抗弩鸭度冲击1EOOmp 水禰垃灶理■ 16Wmp牌号弹性樓■(XiO^ci^J |比电Ifi（虫昭特）(X1Q1/1 1L J»±眸火18 火］L 1昙厦弋'■0T3S30&0.6120 63T6020-20020-7M9 43T1J3GWfR5321313O.7B4D2699020-20020-7009 16 11J3TM±?3532D-2OO2Q-70Q111.15 30TM60Z0-2 11 202D-7CC 14 35钢结硬质合金的适于范围牌号 特点与适用范围有很好的耐磨性及较高的硬度，但不耐高温与腐蚀用于冷镦、冷冲、GT35 冷挤、冷拉等模具、镗杆、轧辊滚压工具及量卡具、机器零件、特 别适于耐磨零件。

具有较好的机械综合性能和耐磨性适用冷镦、冷冲、冷挤、冷拉、 GW1整形等模具以及各种耐磨零件、剪切和量卡工具等有较高的硬度和耐磨性，具有明显的回火二次硬化现象，抗回火、 R5 抗氧化、具有一定的抗腐蚀性适用于中温热作模具和抗氧化、抗腐蚀耐磨同时要求的工作，如刮片和密封环具有加工硬化、电弧焊接和耐冲击的特性，可磨削但不可机械加工TM52的无磁性钢结合金适用制作抗冲击的矿山凿岩钻具和耐磨零件具有加工硬化、电弧焊接和耐冲击的特性，可磨削但不可机械加工TM60的无磁性钢结合金适用制作抗冲击的矿山凿岩钻具和耐磨零件注：GT35、R5、TM52、TM60牌号是以碳化钛为硬质相的钢结合金,GW1是以 碳化钨为硬质相的钢结合金钢结合金产品的供货 钢结合金产品是以退火状态供给用户的一般情况用户购货后 便可进行机械加工（指可机械加工的钢结合金）若用户在加工过程中发现硬度有所偏 高，可按退火工艺重新退火，以适当降低硬度钢结合金产品的供货形状通常为圆柱型圆环型及板条型，也可按用户要求提供特殊形状及深度加工成品.1 XLfc霽馬产囲玛沖博比奉尺寸*Ut聃 产品勺靑茨JS前生户尊鼻■产曲即第■常户長求魁肓■■律■草由现芳协商.产品尺寸的»h at22 40 45| »5S 60 70|ao'W 105 115I2Q 190 30回50IE3囱E1E3S30**60戰打…£4«■■*7S* *■■■eo• •・■■*• •■859•■«« •«90*■»105■■■■« •s1T0■•…115«■■■価KlifiiiHi■•I*■• £.径IX*•** *•14S■■ •«••■• •■m■• «*•• •«iw•■■■170■■«■■ *■irs£« J.*•fl他•«■■« •• •幽隆対■!U tl u••■2W■••»2»0* •■»回・洞结合金圆环类毛坯产品供货规格'甲上暉命产鼻博驚牌H齊兄寸・工神径口〉2«两的产凰闻■輻用户■寧惧堆■只鼻厦熏曲収序冷♦*1UI牀彳产抵埠丸握詁kKW・3^^■:- K220MH1的产丛--J冊户骨索茁怖■円丼苍嘖111峨hW钢结合金的热处理钢结合金既具有硬质合金的高硬度、高耐磨性和刚性，又具有钢的可热处理性能， 钢结合金在热处理过程中，合金中的硬质相是不发生变化的，只是粘结相（钢）的组织 结构发生变化，从而使整个合金的性能发生变化。

1. 钢结合金的退火：可机械加工的钢结合金，在烧结态时，粘结相通常为贝氏体或马氏体组织，合金硬度在HRC55°~60°之间，是不能进行机械加工的，故必须进行退火改变 其组织结构以降低硬度，便于机械加工退火后的钢结合金结构为碳化物和球状珠光体 或铁素体我厂生产的GT35和R5钢结合金退火工艺如下图：as I 时间（dh时图中所标出的 t1、t2、t3、t4、t5、t6 的参数为：t1---由常温升至奥氏体温度的时间一般随炉升温，其时间的长短取决于炉子的功率和 合金的装炉重量t2---为奥氏体均匀化时间，其时间的长短取决于合金的装炉重量，通常为4—6 小时t3―-奥氏体向珠光体发生转变的时间，又降温速度控制由于GT35和R5钢结合金含有 体积40%以上的硬质相，阻碍合金中粘结相的正常组织转变，其降温速度只能采用等于或 小于20°C/小时，否则，将难以获得正常的退火硬度t4---球状珠光体的等温转变时间，时间长短取决于装炉合金重量一般不少于4—6 小 时t5―-为球状珠光体或完全转变的延续时间，以降温速度控制一般采用20°C/小时t6---随炉冷却时间650C后随炉冷却，其时间的长短以温度降至200C后敞开炉门冷却 至室温为限。

由上所述可知钢结合金的退火周期比钢件的退火周期长为使合金不致氧化脱碳，要求 退火炉内为非氧化气氛通常可将合金置于钢制容器内，在合金表面充填和覆盖碳性物 质如木炭、石墨粒、焦碳粉、，使合金整个表面与空气隔离2、钢结合金的淬火：淬火是使钢结合金中的钢基体转变成马氏体和少量的残余奥氏体的 过程通过淬火，合金的硬度和强度均有大幅度的提高钢结合金的淬火设备可采用盐浴炉、渗碳炉以及箱式电炉盐浴炉淬火时，应预先“脱 氧造渣”，以防产品表面氧化脱碳而产生麻点脱氧的方法一般采用沉淀生成法脱氧 剂有硅胶、硼砂、二氧化钛、硅铁、硅钙铁等此法不但广泛用于工具钢、合金钢，更 适应于钢结合金的淬火渗碳炉淬火应先通入保护气体或液体，以防钢结合金工件表面 氧化脱碳箱式电炉淬火应将钢结合金工件埋入木炭或石墨粒中，以防工件表面脱碳 钢结合金工件的淬火工艺参数是a. 淬火温度：由于钢结合金中的碳化物导热系数低而且含量高，致使整个合金的导热性 差因此合金的加热需分阶段进行 GT35 钢结合金淬火温度区间很宽，当温度从880C~1040C淬火硬度均可达到HRC65°~72°，而最佳淬火温度是960C~980C供参考的淬火工艺如下图b、 淬火时间：由于钢结合金的导热性差，所以，合金的预热和加热时间也比钢件长。

盐浴炉预热时通常采用1.5—2 分/毫米，加热时为1—1.5 分/毫米，其他设备加热可按每 英寸1 小时计算c、 淬火介质：钢结合金的淬硬性好，既可油淬，也可空淬油淬时，采用2号、3号锭 子油、变压器油、豆油、茶油、20号、30号机油均可油温控制在20°C~80°C之间值 得提出的是油中不能含有水份，否则将造成被淬件产生裂纹当产品加工工序多或形状 极为复杂时，为避免淬火应力过大，可采用先退火后淬火或采用等温淬火钢结合金淬 火变形不大于千分之一对于采用空淬，空淬时应采用强制冷却措施，如风冷、雾冷等3、 钢结合金的回火：回火是消除淬火应力的必要工序钢结合金回火后，除消除淬火应 力外，还可使合金中的残余奥氏体转成马氏体，从而稳定了合金的组织结构，并使合金 具有良好的综合性能钢结合金的回火随回火的温度和时间的长短而变化，一般情况是 随着温度的升高硬度降低，而抗弯强度而升高同一温度随着回火时间的延长硬度有所 降低钢结合金回火温度的选择应根据工件的用途而定对用于耐磨无冲击的工件，可采用150°C~200°C的回火温度，回火1 —2小时对用于耐磨且有一定冲击力。