Een harde legering is een legering die voornamelijk bestaat uit een of meerdere vuurvaste carbiden (zoals wolfraamcarbide, titaancarbide, enz.) in poedervorm, met metaalpoeders (zoals kobalt en nikkel) als bindmiddel. Het wordt vervaardigd via het poedermetallurgieproces. Een harde legering wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van hogesnelheidssnijgereedschappen en snijgereedschappen voor harde en taaie materialen. Het wordt ook gebruikt bij de productie van koudbewerkingsmatrijzen, precisiemeters en zeer slijtvaste componenten die bestand zijn tegen schokken en trillingen.
▌ Kenmerken van harde legering
(1)Hoge hardheid, slijtvastheid en rode hardheid.
Harde legering heeft een hardheid van 86-93 HRC bij kamertemperatuur, wat overeenkomt met 69-81 HRC. Het behoudt een hoge hardheid bij temperaturen van 900-1000 °C en beschikt over een uitstekende slijtvastheid. Vergeleken met snelstaal maakt harde legering snijsnelheden mogelijk die 4-7 keer hoger liggen en heeft een 5-80 keer langere levensduur. Het kan door harde materialen snijden met een hardheid tot 50 HRC.
(2)Hoge sterkte en hoge elasticiteitsmodulus.
Harde legering heeft een hoge druksterkte tot 6000 MPa en een elasticiteitsmodulus variërend van (4-7) × 10^5 MPa, beide hoger dan die van snelstaal. De buigsterkte is echter relatief lager, doorgaans variërend van 1000-3000 MPa.
(3)Uitstekende corrosiebestendigheid en oxidatiebestendigheid.
Harde legeringen zijn doorgaans goed bestand tegen atmosferische corrosie, zuren en logen en zijn minder gevoelig voor oxidatie.
(4)Lage lineaire uitzettingscoëfficiënt.
Harde legeringen behouden hun vorm en afmetingen stabiel tijdens gebruik vanwege hun lage lineaire uitzettingscoëfficiënt.
(5)Gevormde producten hoeven niet extra bewerkt of nageslepen te worden.
Vanwege de hoge hardheid en brosheid hoeft een harde legering na het vormen en sinteren met poedermetallurgie niet verder te worden gesneden of geslepen. Indien aanvullende bewerking nodig is, worden methoden zoals vonkverspaning, draadsnijden, elektrolytisch slijpen of speciaal slijpen met slijpschijven toegepast. Producten met een harde legering met specifieke afmetingen worden doorgaans gesoldeerd, gelijmd of mechanisch vastgeklemd op gereedschapslichamen of matrijsbodems voor gebruik.
▌ Veelvoorkomende soorten harde legeringen
Veel voorkomende soorten harde legeringen worden ingedeeld in drie categorieën op basis van samenstelling en prestatiekenmerken: wolfraam-kobalt, wolfraam-titanium-kobalt en wolfraam-titanium-tantaal (niobium) legeringen. De meest gebruikte legeringen in de productie zijn wolfraam-kobalt en wolfraam-titanium-kobalt.
(1)Wolfraam-kobalt harde legering:
De primaire componenten zijn wolfraamcarbide (WC) en kobalt. De kwaliteit wordt aangegeven met de code "YG", gevolgd door het percentage kobalt. Zo staat YG6 voor een wolfraam-kobalt harde legering met 6% kobalt en 94% wolfraamcarbide.
(2)Wolfraam-titanium-kobalt harde legering:
De primaire componenten zijn wolfraamcarbide (WC), titaancarbide (TiC) en kobalt. De kwaliteit wordt aangegeven met de code "YT", gevolgd door het percentage titaancarbide. Zo staat YT15 voor een harde wolfraam-titaan-kobaltlegering met een titaancarbidegehalte van 15%.
(3)Wolfraam-titanium-tantalium (niobium) harde legering:
Dit type harde legering staat ook bekend als een universele harde legering of veelzijdige harde legering. De hoofdbestanddelen zijn wolfraamcarbide (WC), titaancarbide (TiC), tantaalcarbide (TaC) of niobiumcarbide (NbC) en kobalt. De kwaliteit wordt aangeduid met de code "YW" (de initialen van "Ying" en "Wan", wat hard en universeel betekent in het Chinees), gevolgd door een cijfer.
▌ Toepassingen van harde legeringen
(1)Materialen voor snijgereedschap:
Harde legeringen worden veel gebruikt bij de productie van snijgereedschappen, zoals draaigereedschappen, frezen, schaafbeitels, boren, enz. Wolfraam-kobaltharde legeringen zijn geschikt voor het bewerken van korte spaanlagen in ferro- en non-ferrometalen, zoals gietijzer, gegoten messing en composiethout. Wolfraam-titanium-kobaltharde legeringen zijn geschikt voor het bewerken van lange spaanlagen in staal en andere ferrometalen. Van de legeringen zijn legeringen met een hoger kobaltgehalte geschikt voor voorbewerking, terwijl legeringen met een lager kobaltgehalte geschikt zijn voor nabewerking. Universele harde legeringen hebben een aanzienlijk langere standtijd bij het bewerken van moeilijk te verspanen materialen zoals roestvast staal.
(2)Malmaterialen:
Harde legeringen worden vaak gebruikt als materiaal voor koudtrekmatrijzen, koudstansmatrijzen, koudextrusiematrijzen en koudstulpmessen.
Koudgevormde matrijzen van harde legeringen worden blootgesteld aan slijtage onder impact of sterke impact. De belangrijkste vereiste eigenschappen zijn een goede slagvastheid, breuktaaiheid, vermoeiingssterkte, buigsterkte en uitstekende slijtvastheid. Meestal worden legeringen met een gemiddeld tot hoog kobaltgehalte en een gemiddelde tot grofkorrelige legering gekozen. Veelvoorkomende kwaliteiten zijn YG15C.
Over het algemeen is er een afweging tussen slijtvastheid en taaiheid in harde legeringen. Verbetering van de slijtvastheid zal leiden tot een lagere taaiheid, terwijl verhoging van de taaiheid onvermijdelijk zal leiden tot een lagere taaiheid.
Als het gekozen merk gemakkelijk vroegtijdig scheurt en beschadigd raakt tijdens gebruik, is het raadzaam om een merk met een hogere taaiheid te kiezen. Als het gekozen merk gemakkelijk vroegtijdig slijt en beschadigd raakt tijdens gebruik, is het raadzaam om een merk met een hogere hardheid en betere slijtvastheid te kiezen. De volgende kwaliteiten: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C van links naar rechts, hebben een lagere hardheid, een lagere slijtvastheid en een verbeterde taaiheid. Het tegenovergestelde is echter waar.
(3) Meetgereedschappen en slijtvaste onderdelen
Wolfraamcarbide wordt gebruikt voor slijpoppervlakken en onderdelen van meetinstrumenten, precisielagers van slijpmachines, geleidingen en geleidestangen van centerloze slijpmachines en slijtvaste onderdelen zoals draaibankcentra.
Plaatsingstijd: 2 augustus 2023
