硬质合金(钨钢)使用注意事项,硬质合金工、模具的性能、结构及其使用

　　硬质合金(钨钢)使用注意事项,硬质合金工、模具的性能、结构及其使用

　　1、钨钢表面状态对其抗弯强度有很大影响。在制造钨钢工具过程中，应防止其表面产生各种裂纹，否则会对钨钢的抗弯强度造成很大影响。

　　2、钨钢的脆性很高，且于温度无关，常温时，淬火钢的冲击韧性大于钨钢的冲击韧性的1-2倍。因此，镶焊钨钢时不允许对钨钢进行冲击性压紧。运输过程中不要使其互相碰撞或受冲击。

　　3、了解钨钢的线性膨胀系数很重要，钨钢的线性膨胀系数比高速钢低一倍多。在钨钢与高速钢镶焊时，由于钨钢与高速钢线性膨胀系数有差异，经镶焊的模具冷却时，内外层所受应力不同，在表面形成向内的拉应力。在镶焊后，应采取措施消除应力，否则钨钢会产生裂纹或脱焊现象。

　　硬质合金工、模具的性能、结构及其使用

　　由于常用钢模具的工作寿命不够理想,例如成形凹模,在良好的变形条件下,即使采用Cr12MoV、W18Cr4V等高合金工具钢，每只模具也只能达到2~4万次，凸模的工作寿命更低。随着高速冷镦机的广泛应用，对于磨损量大的模，如果不采用硬质合金制造，则难以发挥高速冷镦的优点。

　　一、硬质合金的分类、牌号和成分 现代工业使用的硬质合金，一般是用粉末冶金法生产的，故又称为金属陶瓷硬质合金或烧结硬质合金。又因为它的主要成分是碳化钨（WC）或碳化钛（TiC）,故又称为钨钢。

　　硬质合金基本上可分为两类：钨钴合金和钨钴钛合金。

　　1．钨钴合金 由碳化钨（WC）和钴（Co）组成。这类合金的牌号采用汉语拼音字母YG及数字表示。数字代表合金中含钴量的百分率。例如YG6，表示含钴量为6%，含WC量为94%的钨钴合金。YG20，表示含钴量为20%、含WC量为80的钨钴合金。

　　2．钨钴钛合金 合金中除碳化钨（WC）和钴（Co）外，还加入碳化钛（TiC）。其牌子号用YT及数字表示。数字代表碳化钛含量的百分率。例如YT15，表示含碳化钛量为15%，含WC和Co量为85%的钨钴钛合金。

　　二、硬质合金的主要性能和应用

　　1．硬质合金的主要性能 硬质合金性能主要是指硬度、耐磨性和热硬性，其硬度可维持到800~1000℃而无显著降低。这是由于构成硬质合金的主要成份—碳化钨（WC）和碳化钛（TiC）有很高的硬度、耐磨性和热稳定性的缘故。此外硬质合金还具有抗蚀性、抗氧化性和热膨胀系数比钢低等特点。但与工具钢相比，它的主要缺点是抗弯强度低，脆性大（韧性约为淬火钢的1/2~1/3）。故在保管、镶焊和使用过程中，要避免碰撞和冲击。由于硬质合金的热导性很差（尤其是YT类硬质合金的），在室温下几乎没有塑性，因此在磨削和焊接时，急热和骤冷都会使硬质合金表面形成很大的热应力，甚至产生裂纹。因为硬质合金的硬度很高（相当于68HRC以上）不能采用一般的切削的加工方法，只能采用电加工（例如电火花、线切割、导电磨削等）或用专门的砂轮磨削。因此都是将一定规格的硬质合金制品钎焊、粘结或机械卡装在钢制的刀体或模具体上使用。 两类合金相比，钨钴钛合金因含有碳化钛，故耐磨性、热硬性高、但抗弯强度、韧性和热导性比钨钴合金低。冷镦工艺中使用的硬质合金模，大都采用钨钴合金。 在硬质合金中，碳化物是合金的骨架，起坚硬耐磨的作用，但性质脆。钴是起粘结和韧性作用的金属。因此，在同类硬质合金中，随着含钴量的增加，抗弯强度和韧性将提高，硬度、耐磨性将降低。钨钴硬合金的硬度与碳化钨（WC）含量成正比。当碳化钨（WC）颗粒细小且均匀分布时，也能提高一些硬度。硬度值随温度上升而下降，但即使加热到800℃时，还能保持与淬火高碳钢一样的硬度，因此耐磨性、热硬性很好。与高速钢相比，可提高15~20倍。但冲动韧性差，只及一般材的1/10。 钨钴硬质合金的抗压强度很好，并随着碳化物含量的增加和颗粒的细化面增加。但合金的抗弯强度与碳化物的含量的关系恰与以上情况相反，即随着粘结剂钴的含量增加而上升。当碳化物的颗粒粗大时，钴的作用显得更为突出。例如YG20C（C代表粗颗粒，X代表细颗粒）是采用粗颗粒碳化物作硬质相，合金中钴的含量相应比细颗粒提高，从而使合金的冲击韧性和抗压强度提高。用于制作六方凹模，镦制M8螺母150万件后，仅磨损0.05mm，最高寿命达3000多万件尚未超差，为较大规格工件用硬质合模镦制创造了条件。

　　2．硬质合金模在冷镦工艺中的应用 硬质合金除了广泛用作刀具、量具外，在冷镦工艺中使用最多的是各种拉丝模、减径模、冷镦螺栓的凹模以及冷镦螺母的六方凹模、切料刀和凹模。 由于硬质合金硬度高、韧性低，当用其制作较大外径的凹模时，一般需要采用三层组合应力压配，才能保证使用安全。否则极易破碎。使用时应特别注意