硬質合金是一種以難熔金屬化合物(WC、 TaC、 TiC、 NbC等)為基體, 以過渡族金屬(Co: Fe和Ni)為粘結相, 采用粉末冶金方法制備的金屬陶瓷工具材料。 由于其較大強度. 高硬度、 高彈性模量、 耐磨損、 耐腐蝕、 熱膨脹系數小以及化學性質穩定等優點, 在金屬切削工具、 木材切削工具、 石油礦山鉆具、 復合材料加工工具、 冷成型工具, 耐磨零件和熱軋軋輥等方面有著重要的應用。硬質合金概念比較早的出現是在20世紀初, 與制備鎢絲的拉絲模有關, 用來替代昂貴的金剛石模具。 1927年, 德國公司將WC-6wt.%Co合金應用于切削工具, 并命名為Widia(類金剛石), 隨后合金成分根據應用要求, 增加了TiC, TaC, NbC, VC等組元, 通過固溶強化有效改善了材料的切削性能。未來,硬質合金的開發生產和工具研發制造將進一步整合,形成產業鏈上下游協同發展的競爭格局。遼寧鎢鋼硬質合金廠家排名
硬質合金產品從應用上基本可分為切削刀片、 礦用工具和耐磨零件三大類。在切削刀片方面, 硬質合金主要作為刀具材料, 如車刀、 銑刀、 刨刀、 鉆頭、 鏜刀等, 用于切削鑄鐵、 有色金屬、 塑料、 化纖、 石墨、 玻璃、 石材和普通鋼材,也可以用來切削耐熱鋼、 不銹鋼、 高錳鋼、 工具鋼等難加工的材料。 硬質合金刀具的切削速度是普通碳素鋼的數百倍, 可用于高速切削。 在切削方面的新應用是硬質合金可作為微型鉆頭, 對印刷電路板進行微孔加工。 由于微型鉆頭的形狀非常復雜、 精度和性能要求高, 其價格也是普通硬質合金產品的數十倍。 礦用工具方面, 硬質合金主要作為鑿巖工具、 采掘工具、 鉆探工具, 在礦產、 石油開采、基礎設施建設等方面發揮重要作用。 硬質合金耐磨零件主要包括金屬成形和制造模具(如金剛石合成腔體中的頂錘)、 氣缸襯里、 密封件、 軸承和噴嘴等。深圳硬質合金廠家排名硬質合金的制作過程中燒結通常是放在真空爐里進行。
硬質合金主要利用了難熔金屬化合物的高硬度、 高耐磨損性能和良好的耐高溫性能及粘結相良好的塑性和韌性。 這些特性使得硬質合金的一些性能之間存在矛盾, 例如, 硬度和強度、 韌性與耐磨損性能, 因為很難同時提高硬質相和粘結相的含量。 功能梯度結構的出現為解決硬質合金韌性和耐磨性能的矛盾, 拓廣硬質合金的應用提供了有效的途徑。 所謂功能梯度硬質合金是指其硬質相和粘結相在一定空間尺度上的分布呈梯度變化, 從而使其性能的調節具有更大的自由度。按照性能要求不同, 功能梯度硬質合金的種類也較多。
鑄造硬質合金主要成分有碳、鉻、鎳、鎢、鈷、鐵及 硅、錳等。把它們在電爐里加熱熔煉而成。然后鑄成5?10 毫米直徑棒料,應用時用乙炔氧焰或電弧把它溶滴在零件需 要抗磨的部分,增強表面抗磨性,例如某些礦山機械,采掘 機械的易磨損表面。由于這種鑄造合金的硬度不很高,只有 HRC = 60?65,脆性大,而且縮孔、氣孔等內部缺陷較多, 因此,這種合金逐漸被燒結硬質合金所代替。燒結硬質合金是先把鎢粉和石墨粉混合加熱,制成很硬的物質碳化鎢,或將氧化鈦與煤煙混合加熱制成很硬的物質碳化欽,再把這些碳化物碾碎成粉末與鉆粉攪拌均勻,然后 把上述混合物放在模子里加熱到800?1000°C,加壓成毛胚,經修整加工后,在1400?1500° C的溫度下燒結成 硬質合金。硬質合金材料的選擇要根據要沖壓的工件的材質和厚度的不同而定。
我國硬質合金產業存在的主要問題:一是企業規模較小,產業集中度不高。據不完全統計,199家硬質合金企業平均年產能176噸,平均年產量只有86噸,年產量在1000噸以上的企業只有4家。二是科技投入較少,缺乏較好的技術人才,技術研發能力較弱。我國硬質合金工業在科技方面的投入不到銷售收入的3%,科技研發水平不高,原創性內部技術成果較少。三是產品質量水平較低,產品結構有待調整。我國硬質合金產量占世界總產量的40%以上,但硬質合金銷售收入不足全球的20%,主要是由于高性能超細合金、高精度高性能研磨涂層刀片、超硬工具材料、復雜大異制品、精密硬質合金數控刀具等高附加值產品產量較少、深加工配套不足以及品種不全所致。硬質合金產品從應用上基本可分為切削刀片、 礦用工具和耐磨零件三大類。河北硬質合金生產線
從近幾年發展情況來看,我國硬質合金模具的研究和設計的理論已更深入、更科學,應用也更普遍。遼寧鎢鋼硬質合金廠家排名
據中國鎢業協會硬質合金分會提供的數據顯示,2011年全國有硬質合金生產企業300余家,擁有專業科研院所30余家,全行業從業人員超過2.5萬人。截至2011年,擁有10萬t/a的鎢精礦產能、18萬t/a的鎢酸和鎢鹽的產能、6.2萬t/a的碳化鎢產能、3.8萬t/a的硬質合金產能,以及Co、Ni、Ta、Nb、Ti的配套供應能力。2011年中國硬質合金產量為2.35萬噸,硬質合金行業銷售收入209億元,硬質合金出口近5000噸,出口創匯超過3.6億美元,硬質合金深加工產品產量達到6600噸,占合金總產量的1/3。所生產的硬質合金產品品種基本齊全,規格型號超過4萬個,產量和品種基本能滿足中國各經濟領域的需求。遼寧鎢鋼硬質合金廠家排名