行業動態
一、鎢鋼的介紹:
鎢鋼,又稱為硬質合金,是指至少含有一種金屬碳化物組成的燒結復合材料。碳化鎢,碳化鈦,碳化鉭是鎢鋼的常見組份。碳化物組份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之間,碳化物晶粒使用金屬粘結劑結合在一起。粘結劑通常是指金屬鈷(Co),但對一些特別的用途,鎳(Ni),鐵(Fe),或其它金屬及合金也可使用。對于一個待定的碳化物和粘結相的成份組合稱之為“牌號”。
鎢鋼的分類根據ISO標準進行。這種分類的依據是工件的材料種別(如P,M,K,N,S,H牌號)。粘結相成份主要是利用其強度和耐蝕性。
鎢鋼的基體由兩http://www.dghtdp.com 鎢鋼刀片 部分組成:一部分是硬化相;另一部分是粘結金屬。粘結金屬一般是鐵族金屬,常用的是鈷、鎳和鈦。因此就有了鎢鈷合金、鎢鎳合金及鎢鈦鈷合金。
含鎢的鋼材,比如高速鋼和某些熱作模具鋼,鋼材中含鎢對鋼材硬度和耐熱性能有很顯著的提高,但是韌性會急劇下降。
鎢資源的主要應用也是硬質合金,也就是鎢鋼。硬質合金,被稱為現代工業的牙齒,鎢鋼制品的使用程度非常廣泛。
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,平均年產量僅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,缺乏高端技術人才,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,原創性核心技術成果較少。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。
隨著中國汽車產業急速擴張,汽車零部件加工的切削工具的需求不斷增大,中國鋼鐵、交通、建筑等領域對硬質合金的需求也愈發旺盛。在國外硬質合金跨國公司的戰略圖景中,中國市場已經悄然由配角變為主角。
分析指出,到“十二五”末期,我國硬質合金產量達到3萬噸,銷售收入達到300億元,深加工產品產量占硬質合金總量的40%以上。出口相比“十一五”將翻一番,力爭超過10億美元。硬質合金將向精深加工、工具配套方向發展;向超細、超粗及涂層復合結構等方向發展;向循環經濟、節能環保方向發展;向精密化、小型化方向發展。
二、高速鋼(High Speed Steels)的介紹:
又名風鋼或鋒鋼,又稱白鋼。意思是淬火時即使在空氣中冷卻也能硬化,并且很鋒利。它是一種成分復雜的合金鋼,含有鎢、鉬、鉻、釩、鈷等碳化物形成元素。合金元素總量達10~25%左右。它在高速切削產生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度,HRC能在60以上。這就是高速鋼最主要的特性——紅硬性。而碳素工具鋼經淬火和低溫回火后,在室溫下雖有很高的硬度,但當溫度高于200℃時,硬度便急劇下降,在500℃硬度已降到與退火狀態相似的程度,完全喪失了切削金屬的能力,這就限制了碳素工具鋼制作切削工具用。而高速鋼由于紅硬性好,彌補了碳素工具鋼的致命缺點,可以用來制造切削工具。
高速鋼的熱處理工藝較為復雜,必須經過淬火、回火等一系列過程。淬火時由于它的導熱性差一般分兩階段進行。先在800~850℃預熱(以免引起大的熱應力),然后迅速加 熱到淬火溫度1190~1290℃(不同牌號實際使用時溫度有區別),后油冷或空冷或充氣體冷卻。工廠均采用鹽爐加熱,現真空爐使用也相當廣泛。淬火后因內部組織還保留一部分(約30%)殘余奧氏體沒有轉變成馬氏體,影響了高速鋼的性能。為使殘余奧氏體轉變,進一步提高硬度和耐磨性,一般要進行2~3次回火,回火溫度560℃,每次保溫1小時。
生產制造方法:通常采用電爐生產,曾采用粉末冶金方法生產高速鋼,使碳化物呈極細小的顆粒均勻地分布在基體上,提高了使用壽命。
用途:用于制造各種切削工具。如車刀、鉆頭、滾刀、機用鋸條及要求高的模具等。
三、上述兩者的區別
1、高速鋼成分分析:鋼號:W6Mo5Cr4V2(M2)
硬度HRC:63-66
抗彎強度/GPa:3.5-4.0
沖擊韌性/(MJm2):0.30-0.40
600℃時的硬度HRC:47-48
特點:強度高,熱塑性好,耐熱性、可磨性稍次于W18Cr4V,可用普通鋼玉砂輪磨削
主要用途:適用于制作熱成形刀具和承受沖擊、結構薄弱的刀片
鋼號:W14Cr4VMnRE
硬度HRC:64-66
抗彎強度/GPa:約4.0
沖擊韌性/(MJm2):約0.31
600℃時的硬度HRC:50.5
主要用途:切削性能與W18Cr4V相當,適于制作熱軋刀具。
2、而鎢鋼經過燒結過程
鎢鋼燒結成型就是將粉末壓制成坯料,再進燒結爐加熱到一定溫度(燒結溫度),并保持一定的時間(保溫時間),然后冷卻下來,從而得到所需性能的鎢鋼材料。
鎢鋼燒結過程的四個基本階段:
1、脫除成形劑及預燒階段,在這個階段燒結體發生如下變化:
成型劑的脫除,燒結初期隨著溫度的升高,成型劑逐漸分解或汽化,排除出燒結體,與此同時,成型劑或多或少給燒結體增碳,增碳量將隨成型劑的種類、數量以及燒結工藝的不同而改變。
粉末表面氧化物被還原,在燒結溫度下,氫可以還原鈷和鎢的氧化物,若在真空脫除成型劑和燒結時,碳氧反應還不強烈。粉末顆粒間的接觸應力逐漸消除,粘結金屬粉末開始產生回復和再結晶,表面擴散開始發生,壓塊強度有所提高。
2、固相燒結階段(800℃——共晶溫度)
在出現液相以前的溫度下,除了繼續進行上一階段所發生的過程外,固相反應和擴散加劇,塑性流動增強,燒結體出現明顯的收縮。
3、液相燒結階段(共晶溫度——燒結溫度)
當燒結體出現液相以后,收縮很快完成,接著產生結晶轉變,形成合金的基本組織和結構。
4、冷卻階段(燒結溫度——室溫)
在這一階段,鎢鋼的組織和相成分隨冷卻條件的不同而產生某些變化,可以利用這一特點,對鎢鋼進行熱處理以提高其物理機械性能。
四、兩者的應用:
都適用于機械刀片的生產:刀具適用于冶金、造紙印刷、紙箱包裝、橡膠塑料、食品加工、電子電池等行業。
比如刀片有:齒形刀片 分切刀片 鎢鋼刀片 合金刀片 分條刀片 圓刀片
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