Hợp kim cứng là hợp kim chủ yếu bao gồm một hoặc nhiều cacbua chịu lửa (như cacbua vonfram, cacbua titan, v.v.) ở dạng bột, với bột kim loại (như coban, niken) đóng vai trò là chất kết dính. Nó được sản xuất thông qua quy trình luyện kim bột. Hợp kim cứng chủ yếu được sử dụng để sản xuất các công cụ cắt tốc độ cao và các công cụ cắt cho các vật liệu cứng và dai. Nó cũng được sử dụng trong sản xuất khuôn làm việc nguội, thước đo chính xác và các thành phần có khả năng chống mài mòn cao, chống va đập và rung động.
▌ Đặc điểm của hợp kim cứng
(1)Độ cứng cao, chống mài mòn và có độ cứng màu đỏ.
Hợp kim cứng có độ cứng 86-93 HRA ở nhiệt độ phòng, tương đương với 69-81 HRC. Nó duy trì độ cứng cao ở nhiệt độ 900-1000°C và có khả năng chống mài mòn tuyệt vời. So với thép công cụ tốc độ cao, hợp kim cứng cho phép tốc độ cắt cao hơn 4-7 lần và có tuổi thọ dài hơn 5-80 lần. Nó có thể cắt qua các vật liệu cứng có độ cứng lên đến 50HRC.
(2)Độ bền cao và mô đun đàn hồi cao.
Hợp kim cứng có cường độ nén cao lên đến 6000 MPa và mô đun đàn hồi dao động từ (4-7) × 10^5 MPa, cả hai đều cao hơn thép tốc độ cao. Tuy nhiên, cường độ uốn của nó tương đối thấp hơn, thường dao động từ 1000-3000 MPa.
(3)Khả năng chống ăn mòn và chống oxy hóa tuyệt vời.
Hợp kim cứng thường có khả năng chống ăn mòn trong khí quyển, axit, kiềm tốt và ít bị oxy hóa.
(4)Hệ số giãn nở tuyến tính thấp.
Hợp kim cứng duy trì hình dạng và kích thước ổn định trong quá trình hoạt động do hệ số giãn nở tuyến tính thấp.
(5)Các sản phẩm định hình không cần gia công thêm hoặc mài lại.
Do độ cứng và độ giòn cao, hợp kim cứng không trải qua quá trình cắt hoặc nghiền lại sau khi tạo hình và thiêu kết luyện kim bột. Nếu cần xử lý thêm, các phương pháp như gia công bằng tia lửa điện, cắt dây, mài điện phân hoặc mài chuyên dụng bằng bánh mài sẽ được sử dụng. Thông thường, các sản phẩm hợp kim cứng có kích thước cụ thể được hàn, liên kết hoặc kẹp cơ học vào thân dụng cụ hoặc đế khuôn để sử dụng.
▌ Các loại hợp kim cứng phổ biến
Các loại hợp kim cứng phổ biến được phân loại thành ba loại dựa trên thành phần và đặc tính hiệu suất: hợp kim vonfram-coban, vonfram-titan-coban và vonfram-titan-tantalum (niobi). Hợp kim cứng vonfram-coban và vonfram-titan-coban được sử dụng rộng rãi nhất trong sản xuất.
(1)Hợp kim cứng vonfram-coban:
Thành phần chính là cacbua vonfram (WC) và coban. Cấp độ được biểu thị bằng mã "YG", theo sau là tỷ lệ phần trăm hàm lượng coban. Ví dụ, YG6 biểu thị hợp kim cứng vonfram-coban có hàm lượng coban 6% và hàm lượng cacbua vonfram 94%.
(2)Hợp kim cứng Vonfram-Titan-Coban:
Các thành phần chính là cacbua vonfram (WC), cacbua titan (TiC) và coban. Cấp độ được biểu thị bằng mã "YT", theo sau là tỷ lệ phần trăm hàm lượng cacbua titan. Ví dụ, YT15 biểu thị hợp kim cứng vonfram-titan-coban có hàm lượng cacbua titan là 15%.
(3)Hợp kim cứng Vonfram-Titan-Tantalum (Niobi):
Loại hợp kim cứng này còn được gọi là hợp kim cứng phổ thông hoặc hợp kim cứng đa năng. Các thành phần chính là cacbua vonfram (WC), cacbua titan (TiC), cacbua tantal (TaC) hoặc cacbua niobi (NbC) và coban. Cấp độ được ký hiệu bằng mã "YW" (chữ viết tắt của "Ying" và "Wan", có nghĩa là cứng và phổ thông trong tiếng Trung), theo sau là một chữ số.
▌ Ứng dụng của hợp kim cứng
(1)Vật liệu dụng cụ cắt:
Hợp kim cứng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất vật liệu dụng cụ cắt, bao gồm dụng cụ tiện, dao phay, lưỡi bào, mũi khoan, v.v. Hợp kim cứng vonfram-coban thích hợp cho gia công phoi ngắn của kim loại đen và kim loại màu, chẳng hạn như gang, đồng thau đúc và gỗ composite. Hợp kim cứng vonfram-titan-coban thích hợp cho gia công phoi dài của thép và các kim loại đen khác. Trong số các hợp kim, những hợp kim có hàm lượng coban cao hơn thích hợp cho gia công thô, trong khi những hợp kim có hàm lượng coban thấp hơn thích hợp cho gia công hoàn thiện. Hợp kim cứng phổ thông có tuổi thọ dụng cụ dài hơn đáng kể khi gia công các vật liệu khó cắt như thép không gỉ.
(2)Vật liệu khuôn:
Hợp kim cứng thường được dùng làm vật liệu cho khuôn kéo nguội, khuôn dập nguội, khuôn đùn nguội và khuôn cán nguội.
Khuôn dập nguội hợp kim cứng chịu mài mòn trong điều kiện va đập hoặc va đập mạnh. Các đặc tính chính cần có là độ bền va đập tốt, độ bền gãy, độ bền mỏi, độ bền uốn và khả năng chống mài mòn tuyệt vời. Thông thường, hàm lượng coban từ trung bình đến cao và hợp kim hạt từ trung bình đến thô được lựa chọn. Các loại phổ biến bao gồm YG15C.
Nhìn chung, có sự đánh đổi giữa khả năng chống mài mòn và độ dẻo dai trong vật liệu hợp kim cứng. Cải thiện khả năng chống mài mòn sẽ dẫn đến giảm độ dẻo dai, trong khi tăng cường độ dẻo dai chắc chắn sẽ dẫn đến giảm.
Nếu thương hiệu được chọn dễ bị nứt sớm và hư hỏng trong quá trình sử dụng, thì nên chọn thương hiệu có độ dẻo dai cao hơn; Nếu thương hiệu được chọn dễ bị mòn sớm và hư hỏng trong quá trình sử dụng, thì nên chọn thương hiệu có độ cứng cao hơn và khả năng chống mài mòn tốt hơn. Các cấp sau đây: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C từ trái sang phải, độ cứng giảm, khả năng chống mài mòn giảm, độ dẻo dai được cải thiện; Ngược lại, ngược lại mới đúng.
(3) Dụng cụ đo và các bộ phận chống mài mòn
Cacbua vonfram được sử dụng để khảm bề mặt mài mòn và các bộ phận của dụng cụ đo, ổ trục chính xác của máy mài, thanh dẫn hướng và thanh dẫn hướng của máy mài không tâm và các bộ phận chống mài mòn như tâm máy tiện.
Thời gian đăng: 02-08-2023
