CBN加工硬质合金

CBN刀具车削加工硬质合金材料

引言：硬质合金除了做刀具外，亦可以作为各种耐磨耐热模具使用，如碳化钨轧辊，硬质合金冲头，硬质合金耐磨衬套等零件。硬质合金工件的硬度大约69～81.5HRC，有的高达90HRC，对于硬质合金材料工件的车加工，采用CBN刀具，可以代替电物理加工、金刚石刀具切削和金刚石磨轮磨削。以下是华菱超硬CBN 刀具加工硬质合金材料时的案例，以及CBN刀具车削加工硬质合金材料的注意事项。

(1) 用CBN刀具车外圆：在φ40mm、长100mm的硬质合金冲头上，切去3.5 mm余量，只需25min，如用金刚石磨轮磨削，则需要215min。

(2) CBN刀具断续车削：不仅可以连续车削硬质合金，而且可以进行断续车削。如断续车削YG20、YG25的硬质合金套筒时，νc=30m/min，ap=0.35mm，f=0.034mm/r。刀具的几何参数是：γo=-6°，αo=8°，κr=45°，刀具的耐用度为6 5min。

(3)用CBN刀具镗孔：在硬质合金材料衬套上镗孔，精度为IT6～IT8，表面粗糙度Ra为1.6～0.8μm。切削用量是：νc=15m/min，ap=0.2～0.5mm，f=0.1～0.15mm/r。刀具几何参数是：γo=-5°，αo=6°～8°，κr=45°，κ′r=15°，rε=0.5mm。用CBN刀具镗孔的效率比用金刚石磨轮磨削高10倍左右。)（4）缺点：用CBN刀具车削加工硬质合金时，表面粗糙度一般大于0.8μm 的。这是因为切削硬质合金时的径向分力FP 很大，导致刀具发生退让。当

νc=10m/min、ap=0.5mm、f=0.1mm/r、后刀面磨损0.05mm时，FP为400N左

右;VB=0.1mm时，FP=700N;VB=0.2mm时，FP=1300 N。因此，用超硬刀具切削硬质合金，必须选用工艺系统刚性好的工艺条件。

CBN刀具车削加工硬质合金材料的注意事项

(1)硬质合金工件加工硬度高、脆性大，切削力集中在刃口附近，容易造成刀具崩刃。特别是切入切出处普通CBN刀具极易崩边，采用华菱超硬BN-S20牌号在15m /min的线速度加工较为适合；刀具正常失效状态应为后刀面磨损。

(2)加工硬质合金材料或碳化钨材料时，切屑全呈粉末状，无积屑瘤，已加工表面粗糙度容易达到1.6μm，但难以超越0.8μm。BN-S20因采用非金属粘合剂，在加工中热导率比普通CBN刀具高，寿命相对高处1.5倍以上。且在“以车代粗磨”时，加工效率高，刀具抗冲击性能好，遇到硬点不碎裂。

综述：根据硬质合金加工特点，针对性的刀具材料研究，是华菱在加工硬质合金材料零件的优势所在，经加工实例反馈，这种新型CBN刀具加工硬质合金材料工件时，加工成本能大幅度降低，工效大幅度提高；特别是工件加工余量大，或者有间断车削加工时，效果会更加明显。如果加工工艺要求表面光洁度低于0.8微米时，可以考虑粗加工用CBN刀具（以车代粗磨），然后精磨来提高工效，降低加工成本。

硬质合金拉伸模具

硬质合金模具生产定做 规模化批量生产作业对模具产品的使用普及程度广泛。模具是现代工业生产的一种重要的工艺设备，是为规模化生产的产品服务的工艺性产品，他不是供人欣赏的工艺品，而是一种特殊的工业制品，它虽然被广泛应用于国民经济中的各行各业，但由于品种繁多，每批需求量少，制造精度高，应归属于单件少量生产的规模，专业性有很强的生产资料类型的工业产品。模具产品的工艺特性使其具有产品行业的特点例如，应用于汽车制造业的铸造，锻造，冲压，玻璃，橡胶等特色的模具，应用于塑制品制造业的注射模具，热固性压缩模具，拉伸模具，还有大量生产的家电行业的各类特色模具。并且在硬质的合金模具的生产需求量，以及精度的要求往往会更高一些，模具是工业生产的基础工艺装备，它的生产制造具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗等特性，所以模具制造技术和模具质量在很人程度上决定着产品的质量、效益和产品开发能力。模具工业在世界各国经济发展中具有极其重要的地位，模具生产技术水平的高低已经成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一。 硬质合金拉伸模即拉伸模具，通常指各种拉制金属线的模具。硬质合金拉伸模的中心都有个一定形状的孔，圆、方、八角或其它特殊形状。金属被拉着穿过模孔时尺寸变小，甚至形状都发生变化。拉伸模用途广泛，拉伸模具通过拉伸成型达到产品所需形状，拉伸就是用冲压，拉环或金属模的工艺把板型金属材料变形为圆柱体或者盒子形状的零件。深拉通常在双动压机的防皱压板上进行，防皱压板可以有效防止凸起的边缘在被拉进钢模时起皱。拉深技术在生产过程中应用非常广泛。拉深应用于很多行业。例如，可以用在汽车行业中生产汽车零件；还可以用来制造家用产品，例如不锈钢餐具等等，因此模具在各个国家占有一个主导航的作用。 本文由株洲三鑫硬质合金生产有限公司提供阅读

三种常见的钨钢模具

三种常见的钨钢模具 钨钢模具是指按模具的实际应用工作要求优选合适的钨钢材料经过一系列现代加工（如：线切割、研磨、焊接、激光切割、激光研磨、镜面抛光等）工艺制作而成的模具，具有高硬度、高耐磨性、抗腐蚀、使用寿命长，大幅提高工作效率节约生产成本的特点。 下面，三鑫为大家简单总结一下三种常见的钨钢模具。 1、钨钢冲模： 其是众多钨钢模具中的一种，主要用来冲压五金配件，一般选用具有高强度和适中的硬度的钨钢材料经电加工及精密研磨制成，为保证轴套的内表面的光洁度，钨钢冲模不仅要求有一定的硬度，还要求有较好的强度和韧性好耐冲击、设计合理、尺寸精准的特点，尤其是冲压工作面要求平整光滑达到镜面效果，以满足冲压质量的要求。钨钢冲模已广泛应用于五金机械配件、医疗、电子、轻工机械精密零件加工领域。 2、钨钢冲压模具： 其是采用优质钨钢模具材料制成的专用于安装在冲压机器上冲裁板材、带材或管材和型材的冲压成型的模具，因其关键部件采用优质钨钢材料制成而具有高强度和高硬度，其使用寿命是模具钢材冲压模具的几十倍，现已广泛应用于五金冲压加工，广泛应用于电子、汽车、摩托车、机械、家用电器、航空、航天、造船等领域。 3、粉末压制钨钢模具： 其又名金属粉末压制模具、粉末冶金模具，它是由钨钢材料经精密研磨制成的压制模具，它具有硬度高（最低达到85.0HRA，最高达92.0HRA）、强度高、耐磨性好，韧性好，耐冲击、电加工性能好、全制密、内腔光洁度高的适用范围广的特点，具有不粘冲，大大提高产品的表面质量，其使用寿命为普通钢制压制模的5-10倍。适用于磁性粉末、陶瓷粉末、难熔金属粉末、铁铜基粉末、铜、铁、铝、锌、不锈钢等金属粉体材料压制成型的最理想的钨钢模具。已广泛应用于电子、汽车、摩托车、机械、家用电器、航空、航天、造船等领域。

硬质合金模具

什么是硬质合金模具 作者：未知来源：网络点击数: 2507 日期：2008-6-11 在制造冲模时，利用高硬度、高强度、高耐磨、耐腐蚀、耐高温和膨胀系数小的硬质合金材料作为凸、凹模的冲模，称为硬质合金冲模。作为冲模凸、凹模材料的主要是钨钻类硬质合金。 硬质合金冲模的结构基本上与钢制冲模结构相同，可制做成单工序模，也可制成复合模及连续模。但因硬质合金本身有脆性，故冲裁时最好不使硬质合金刃口单边受力，在大批量生产所采用的模具结构，多为连续模结构。 无论采用何种结构形式，硬质合金冲模与一般钢制冲模相比，在结构上应具有如下特点 : 1 、模柄 硬质合金冲模多采用浮动式模柄结构，以避免在冲压时，压力机的精度对冲压工艺的影响。 2 、模架 硬质合金模具所采用的模架应具有足够的刚性。模板应比一般钢制冲模模板厚 5 ～lOmm ，多用 45 号钢制造， HRC38 ～420 3 、导向机构 模具的导向机构动作要平稳可靠、精度要高，一般采用滚珠导柱式模架，并多采用四导柱导向结构。 4 、垫板 为了防止硬质合金在冲压时碎裂，凹模及凸模都应加装淬硬的的垫板。（材料可用 T7 ） 5 、卸料及顶出装置 卸料及顶出装置，应尽量采用固定式卸料板结构，以防止冲压时对凹模的冲击作用。采用弹性卸料板时，要加小导柱对卸料板导向。为避免冲击，卸料板的压料台阶高度 h 应该比导料板厚度 H 小一个料厚，及 h=H-t-0.05 。 6 、凸、凹模间隙 凸、凹模间隙比钢制冲模要大，一般为料厚的 0.15 倍或取普通冲模间隙的 1.5 倍。 7 、导料板、定位销、导向销要进行热处理淬硬。

8 、凹模镶块结构，要保证与固定板组合后相对稳定。 硬质合金自本世纪20年代初由德国科学家发明以来，其"widia"（似金刚石）的名称面市，并首先制作钨丝拉伸模得到工业应用，取代了当时价格昂贵的金刚石拉伸模。我国硬质合金起步虽晚，但发展迅速。目前，硬质合金模具基本上已系列化和标准化。从近几年发展情况来看，我国硬质合金模具的研究和设计的理论已更深入也更科学，应用也更广泛。 一、硬质合金模具的种类 我国硬质合金模具根据用途可分为四类； 第一类为硬质合金拉丝模具，这类模具占硬质合金模具的绝大部分。我国目前拉丝模的主要牌号YG8、YG6、YG3，其次是YG15、YG6X、YG3X，近几年来主要硬质合金生产厂家也研制一些新牌号，如用于高速拉丝的新牌号YL，还有从国外引进的拉丝模牌号CS05（YLO．5），CG20（YL20），CG40（YL30）；ZK10、ZK20／ZK30。 第二类模具是冷镦冷冲模、整形模，主要牌号有YC20C、YG20、YG15、CT35以及株洲硬质合金厂的新牌号YJT30和中南工大粉末冶金厂的 MO15。 第三类模具是用于磁性材 料生产的无磁合金模，还有一些厂在研制生产。如YSN系列的YSN（包括20、25、30、35、40）以及钢结无磁模牌号TMF。如自贡硬质合金厂的YWC无磁合金。 第四类为热作模，这类合金暂无标准牌号，市场需要在增加。有些厂家正在研制开发，如YD40及上海材料所的旋锻模用CNW。 上述四类模具由于开发时间不同、材质的适应性有限、推广措施跟不上等原因，市场上的销售量差别很大。 二、硬质合金模具的使用技术现状 同样材质的硬质合金毛坯，在加工制成模具后，其使用寿命有的长，有的则很短。经解剖分析后，发现问题出在设计、加工、组装以及焊接等上。 1、硬质合金模具设计技术状况 拉丝模是一结构较简单的模具。80年代以前我国一直沿用前苏联的"直线型"理论设计，80年代后才有部分厂家引用50年代就提出了的"圆滑过渡"技术理论。近年来，我国学者对拉丝模进行了角度设计和环沟磨损的理论分析，提出了最大、最小拉拔角的概念，分析了金属在拉伸变形过程中对模具产生不均匀磨损的机理。广东工学院的研究人员对冷镦小规格螺钉用硬质合金模具进行了解剖分析，得出国产模具寿命低（200-400万次）而日本模具寿命高（900-1000万次）的秘密所在，其关键技术是在角度的设计上。即日本模在模芯底部与模套内孔底面中心接触部位采用了双凸面设计。它的优点是能使受力最大的中心部位保证紧密压靠，四周留下的空隙又可供过盈配合时，储藏从孔壁挤出的多余金属。沈阳桥梁厂对冷镦M12螺母用的硬质合金凹模，由原来的六角设计改为六瓣编装镶套组合起来使用。其平

硬质合金模具的设计与制造

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/bc3429148.html, 硬质合金模具的设计与制造 作者：王海霞 来源：《西部论丛》2019年第03期 摘要：硬质合模具是一种较为耐磨的工具，在生产过程中能够大大提高生产效率，减少 生产损耗，降低生产成本，是目前工业零件生产制造中运用较多的一种工具。本文主要对硬质合金模具的设计与制造进行了分析。 关键词：硬质合金模具；设计与制造；经验和方法 1.1模架 模架的设计和制造关系着冲压设备的生产质量，因此在进行模架设计时，要保证模架兼具有强度和刚度，要防止在冲压过程中刃口相啃及固定硬质合金的支持部分弯曲变形，减少因冲压设备而导致的零件生产问题。 在进行上下模架的设计时要保证硬度在25HRC到30HRC之间，平行度在0.01，保证模架的硬度和厚度都在合理的范围内；在进行导向装置的设计时，要保证硬质合金模具在工作中始终保持导向精准，一般来说会采用准确度高，耐磨，精准度强的过盈滚珠式导向；在模柄设计的过程中，一般采用的是浮动式模柄结构，这种结构的好处是能够减少设备误差对模具的影响，为生产质量提供保障。 在进行模架设计的过程中，还需要注意以下问题：首先是穆家制造的精准度一定要够高，以保证滚珠导柱模架的平行度；其次是要注意滚珠导柱模架的使用范围，一般来说间隙小，材料薄的零件生产更适合用滚珠导柱模架，而间隙大，质量要求不高的则采用一般模架更为经济合理。 1.2硬质合金材料选择 影响模具硬质合金材料选择的因素很多，主要参考条件是零件冲压的材料，工件的形状，工件的厚薄程度，工件的质量要求等，目前采用比较多的是钨钴类合金。 1.3模具间隙 硬质合金冲模冲裁的间隙和普通冲模冲裁的间隙差距是比较大的的，因为硬质合金模具的刃口部分磨损相较于普通冲模冲裁来说更大，在出事间隙为0.05mm，同样冲压100万次的情况下，硬质合金的间隙值会增加到0.25mm，而普通沖裁则不超过0.04mm。 1.4硬质合金上、下模的固定

硬质合金生产技术之压制和烧结

第三章压制 第一节压制机理 一，压制过程：粉末压制成型是粉末冶金生产的基本成型方法；在压摸中填装粉末，然后在压力机下加压，脱模后得到所需形状和尺寸的压坯制品，，粗略分三阶段： 1，压块密度随压力增加而迅速增大；孔隙急剧减少。 2，压块密度增加缓慢，因孔隙在1阶段中大量消除，继续加压只是让颗粒发生弹性屈服变形。 3，压力的增大可能达到粉末材料的屈服极限和强度极限，粉末颗粒在此压力下产生塑性变形或脆性断裂。因颗粒的脆性断裂形成碎块填入孔隙，压块密度随之增大。 二，压制压力：压制压力分二部分；一是没有摩擦的条件下，使粉末压实到一定程度所需的压力为“静压力”（P1）；二是克服粉末颗粒和压模之间摩擦的压力为“侧压力”（P2）。 压制压力P=P1+P2 侧压系数=侧压力P2÷压制压力P=粉末的泊松系数u÷（1-u）=tg2（45o-自然坡度角Φ÷2） 侧压力越大，脱模压力就越大，硬质合金粉末的泊松系数一般为0.2-0.25之间。 三，压制过程中的压力分布：引起压力分布不匀的主要原因是粉末颗粒之间以及粉末与模壁之间的摩擦力。压块高度越高，压力分布越不均匀。实行双向加压或增大压坯直径，能减少压力分布的不均匀性。 四，压块密度分布：越是复杂的压块，密度分布越不均匀；除压力分布的不均匀（压力降）外，装粉方式不正确，使压块不同部位压缩程度不一致，也会造成压块密度不均匀。 1，填充系数：是指压块密度Y压与料粒的松装密度Y松的比值；压缩比：是指粉末料粒填装高度h粉与压块高度h压之比；在数值上填充系数和压缩比是相等的。 K=Y压÷Y松=h粉÷h压 2，为了减少压块密度分布的不均匀性： （1）提高模具的表面光洁度； （2）减少摩擦阻力； （3）提高料粒的流动性； （4）采用合理的压制方式； 3，粉末粒度对压制的影响； （1）粉末分散度越大（松装越小），压力越大。压块密度越小；有较大的强度值，成型性好。 （2）料粒较粗，压块容易达到较高的压块密度，但其密度分布往往是不均匀的；一般情况下，压块强度随成型剂的加入量而提高。 五，压块的弹性后效： 1，弹性内应力：粉末颗粒内部和颗粒间接触表面上，由于原子间引力和吸力的相互作用，会产生一个与颗粒受力方向相反，并力求阻止颗粒变形，以便达到与压制压力平衡的作用力叫弹性内应力。

硬质合金模具设计-1

硬质合金模具设计----其对钢丝质量的影响 作者：汤玛斯.麦斯维尔 美国奎鹏模具公司 炼钢，以及金属制造这两门学科至今只有六十年的历史，然而制造钢丝这门技术却可以追溯到六千年前。正是因为这门技术的发展以及人们的不断钻研，使得我们在钢丝制造业中达到了这样一个水平：一个没有任何可动零件的小部件变成了钢丝制造业的核心部件。当你在思考钢丝制造流程的时候，你会发现每一个你所使用的设备，每一台拉丝机，每一台开卷机，每一个棒成型操作，每一个清洁操作，不论是用酸洗还是用机械的方法去除水垢，都是为了一个目的，那就是让这块金属通过一个圆锥形的洞-------人类所知道的构造最为简单机械之一。 尽 管无论核心模具冶金性质还是制造碳化钨的方法自从1965年钢丝绳制造手册卷1出版以来一直没有大的变化。在模具规格，整理程序，机械设备等地方还是有许多重要进展。直到最近，标准拉丝机模具可以被手工精确修整，提升了他们尺寸精确性上的变化。随着拉丝规格的不断精确化，模具所需要的精确性和坚固性也不断上升。机械模具精整设备的早期发展集中于粗糙打孔以及初步打磨步骤。剩余的最终抛光打磨步骤都被留下待手工完成。然而，今天的钢丝工业转向了那些可以用更低的成本提供更优异质量产品的生产方法。随着机械除水垢法和更高的中轧速度的广泛应用，工业上对碳合金模具的要求也在相应地逐步提高；对模具轮廓和规格做一些改动也变得十分必然。这些改变带来了新的全自动整套机械和新的训练技术的发展。这些机械和设备可以使操作员用预先设定好的进给调节参数和高效的切割率完整地制备模具。它可以制备出更高精度和坚固性的模具，因此增加了模具的性能，同时延长了模具的寿命。 碳合金模具 拉丝模具被描述为人们控制的设备中最为杰出的设备，因为它代表了一种简洁和高效的完美结合。

钢结硬质合金模具的热处理工艺及应用

钢结硬质合金模具的热处理工艺及应用 钢结硬质合金是用一种或多种碳化物做硬质相，以钢做粘结剂，用粉末冶金方法制成的一种高性能的工程材料，其性能介于模具钢和普通硬质合金之间，既具有普通硬质合金的高硬度、高强度、高热硬性、高耐磨性，又具有模具钢优越的冷、热加工性和良好的韧性，可对其进行切削加工、锻造加工、焊接成形、热处理强化等。热处理后的变形小，可用于制造一般模具钢无法胜任的大型、重载的模具。钢结硬质合金模具材料的广泛应用，将为模具工业的发展带来生机，使模具的使用寿命大幅度提高，加快我国模具工业的发展步伐。 热处理工艺是提高模具性能和使用寿命的有效途径，对于钢结硬质合金而言，由于钢的基体作用，热处理工艺同样有效。本文将以几种典型钢结硬质合金为例探讨其热处理操作及其应用，以及热处理工艺对模具力学性能和使用寿命的影响。 钢结硬质合金的基本特点钢结硬质合金的生产方法主要有浸渍法、热压法、热挤压法、热等静压法和液相烧结法（即粉末冶金法）等，目前最常用的生产方法是液相烧结法，其原理类似于普通硬质合金的生产方法，也称为粉末冶金法，即先将碳化钛、碳化钨等硬质相粉末和高速钢、合金钢等钢基体粉末及一定量的成形剂粉末混合均匀，再进行压制成形和烧结，最后经过锻造和热处理得到具有不同使用性能的钢结硬质合金制品，如国内生产的GT35、GW50、GW40钢结硬质合金材料等。 钢结硬质合金由于组成不同、生产方法不同，其特点亦不相同，一般来说有如下几个基本特点：钢结硬质合金中的硬质相（碳化钨或碳化钛等）一般可占合金总重量的30%——50%，其余部分为钢的基体。由于钢的基体所占比例较大，钢的性质较为明显，因而可进行锻造和热处理等加工工艺。 经过粉末混合、压制成形、烧结、锻造、切削加工、热处理等工序后，可得到各种规格、各种形状的钢结硬质合金制品，其韧性指标较普通硬质合金有较大程度的改善，硬度可达到60——70HRC，经过锻造、切削加工和热处理等工艺处理后，可制成各种复杂的模具，其应用范围将更加广泛。 钢结硬质合金制品可根据需要进行各种热处理操作，以满足不同模具在使用性能上的要求，特别是经过淬火和回火后，可获得回火马氏体+合金碳化物+均匀分布的硬质相的典型组织，保证了模具材料的强度、硬度、韧性等使用性能要求，同时形成了有效的耐磨面，从而大大提高了钢结硬质合金模具的耐磨性。

YG8硬质合金工艺设计(终)

YG8硬质合金工艺设计 一、Y G8硬质合金简介 硬质合金：硬质合金是以难熔金属硬质化合物（硬质相或陶瓷相）为基以金属为粘结剂（金属相），以粉末冶金的方法制出高硬度、高耐磨性材料，也称金属陶瓷材料。常用的硬质相是碳化物、氮化物、硼化物和硅化物。硬质合金广泛用作切削刀具、冲击工具、耐磨耐蚀零部件等，在切削加工、地质勘探、矿藏开采、石油钻井、模具制造等方面发挥重要作用。 释义：其牌号(YG8)是由“YG”（“硬、钴”两字汉语拼音字首）和平均含钴量的百分数组成。YG8，表示平均W（Co）=8%，其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。 YG8是钨钴类材料，主要成分是碳化钨（WC）和粘结剂钴（Co）。耐磨性良好，是应力很大条件下的拉深模，适于拉制直径<50mm的钢、非铁金属丝及其合金线材或棒材，也用于尺寸较小工作载荷不大的冲压模和铆钉顶锻模。YG8是高级制模材料，不经热处理，内、外硬度均匀一致。适用于标准件、轴承等制作用的冷镦、冷冲、冷压模具的制作。 二、原料制备 1、WC粉的制备

钨粉的碳化工艺中总反应式为： W+C=WC 可分为通氢气和不通氢气两种情况。通氢气时，C+2H2=CH4，生成的CH4在高温不稳定，发生分解，此时的炭活性高，沉积在钨粉上，并向钨粉颗粒内部扩散，H2又与炭黑反应生成甲烷，如此往复循环。 碳化设备： ?石墨管电炉。优点是结构简单，升温速度快，工作温度高（可达2500℃）；缺点电阻小，需配备低电压高电流变压器，炉管寿命短。 ?感应碳化炉。生产中炉料受热均匀，生产中炉子升温快降温快，使用寿命比石墨管电炉长，但只能间断作业，设备消耗功率大。 ?全自动钼丝碳化炉。炉体采用自动进出料，送料机构和炉门边锁

硬质合金生产工艺流程

石蜡工艺硬质合金生产工艺 1 生产工艺原理 1.1 原理概述 硬质合金是一种由难熔金属硬质化合物与粘结金属组成，采用粉末冶金方法生产，具有很高耐磨性和一定韧性的硬质材料。由于所具有的优异性能，硬质合金被广泛应用于切削加工、耐磨零件、矿山采掘、地质钻探、石油开采、机械附件等各个领域。 矿用合金分厂石蜡工艺硬质合金的生产过程一般为： a) 将难熔金属硬质化合物（碳化钨、碳化钽等）、粘结金属（钴粉或镍粉）及少量添加 剂（硬脂酸或依索敏）经过配料，在己烷研磨介质中进行混合和研磨，添加石蜡的料浆，再经真空干燥（或喷雾干燥）、过筛、制粒，制成掺蜡混合料； b) 掺蜡混合料经鉴定合格，经过精密压制，制成高精度压坯； c) 压坯经真空脱蜡烧结或低压烧结，制成硬质合金。 1.2 各工艺过程原理 1.2.1 混合料制备原理 称取所需的各组份原料及少量添加剂，装入滚动球磨机或搅拌球磨机，在球磨机中合金球研磨体的冲击、研磨作用下，各组份原料在己烷研磨介质中得到细化和均匀分布，在喷雾干燥前（或湿磨后期）加入一定量液态石蜡，卸料后经喷雾干燥、振动过筛（或真空干燥、均匀化破碎过筛），制成有一定成分和粒度要求的掺蜡混合料，以满足压制成型和真空烧结的需要。 1.2.2 压制原理 将混合料装入定型模腔内，在压力机冲头或其它传压介质施予的压力的作用下，压力传向模腔内的粉末，粉末发生位移和变形，随压力的增加，粉末颗粒之间的距离变小，粉末颗粒之间发生机械啮合，孔隙度大大降低，同时在成型剂的作用下，混合料被密实成具有一定形状、尺寸、密度、强度的压坯。 在保证压力机、模具及混合料满足压制要求的基础上，利用有效手段控制过程中的各种影响因素，最终得到高精度尺寸的压坯。 由于粉末颗粒与模具壁之间的摩擦作用，使压力在压坯高度方向产生衰减，引起压坯单位高度上的重量变化，即反映了压坯密度的变化。

硬质合金刀片制造工艺与设备。要点

专业：机械制造及其自动化 班级：机制（3）班 姓名：XXX 时间：2014/7/3 目录 摘要…………………………………………1. 关键字………………………………………2. 前言…………………………………………3.

1 硬质合金的概述 1.1 硬质合金 1.2 市场概况 2 硬质合金的生产工艺 2.1 生产原料 2.2工艺流程 2.3 加工种类 2.4 加工种类优缺点对比 3 硬质合金性能及其与使用关系3.1 硬度 3.2 抗弯刚度 3.3 冲击韧性 3.4 耐磨性 3.5 抗压强度 3.6 导热率 3.7 线胀系数 4 硬质合金的种类及其用途

4.1 硬质合金的种类 4.2 各种牌号硬质合金的用途 5 硬质合金的加工设备 5.1 球磨机 5.2 制粒设备 5.3 自动压机 5.4 单体真空脱蜡烧结炉 6 国外硬质合金 6.1 瑞典 6.2 美国 6.3 日本 6.4 以色列 小结…………………………………………... 参考资料……………………………………... 致谢…………………………………………...

摘要： 硬质合金石由难熔金属的碳 化物以铁族金属钴或镍作胶结金属，用 粉末冶金方法制造的合金材料。由于硬 质合金具有高硬度、耐磨损、耐腐蚀、 耐高温和线胀系数小一系列优点，在现代工业生产中，已成为金属加工、矿山开采、石油钻探，国防军工等不可缺少的重要工具材料。 关键字：硬质合金性能工艺设备 前言 硬质合金具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性，被誉为“工业牙齿”，并且未来高新技术武器装备制造、尖端科学技术的进步以及核能源的快速发展，将大力提高对高技术含量和高质量稳定性的硬质合金产品的需求。随着国民经济的迅速增长，硬质合金的需求也高速增长。因此研究并了解硬质合金是十分有意义的事情。 1 硬质合金的概述 1.1 硬质合金

硬质合金生产工艺流程

硬质合金生产工艺流程 生产工艺原理1、1 原理概述硬质合金是一种由难熔金属硬质化合物与粘结金属组成，采用粉末冶金方法生产，具有很高耐磨 性和一定韧性的硬质材料。由于所具有的优异性能，硬质合金被 广泛应用于切削加工、耐磨零件、矿山采掘、地质钻探、石油开采、机械附件等各个领域。矿用合金分厂石蜡工艺硬质合金的生 产过程一般为：a) 将难熔金属硬质化合物（碳化钨、碳化钽等）、粘结金属 （钴粉或镍粉）及少量添加剂（硬脂酸或依索敏）经过配料，在 己烷研磨介质中进行混合和研磨，添加石蜡的料浆，再经真空干 燥（或喷雾干燥）、过筛、制粒，制成掺蜡混合料；b) 掺蜡混合料经鉴定合格，经过精密压制，制成高精度压坯；c) 压坯经真空脱蜡烧结或低压烧结，制成硬质合金。1、2 各工 艺过程原理1、2、1 混合料制备原理称取所需的各组份原料及少 量添加剂，装入滚动球磨机或搅拌球磨机，在球磨机中合金球研 磨体的冲击、研磨作用下，各组份原料在己烷研磨介质中得到细 化和均匀分布，在喷雾干燥前（或湿磨后期）加入一定量液态石蜡，卸料后经喷雾干燥、振动过筛（或真空干燥、均匀化破碎过筛），制成有一定成分和粒度要求的掺蜡混合料，以满足压制成 型和真空烧结的需要。1、2、2 压制原理将混合料装入定型模腔内，在压力机冲头或其它传压介质施予的压力的作用下，压力传

向模腔内的粉末，粉末发生位移和变形，随压力的增加，粉末颗粒之间的距离变小，粉末颗粒之间发生机械啮合，孔隙度大大降低，同时在成型剂的作用下，混合料被密实成具有一定形状、尺寸、密度、强度的压坯。在保证压力机、模具及混合料满足压制要求的基础上，利用有效手段控制过程中的各种影响因素，最终得到高精度尺寸的压坯。由于粉末颗粒与模具壁之间的摩擦作用，使压力在压坯高度方向产生衰减，引起压坯单位高度上的重量变化，即反映了压坯密度的变化。道斯特机械自动(或C35-1 60、C35-500、TPA 45、 2、TPA50/ 2、TPA20/3等)双向压力机，是靠机械凸轮在动力带动下完成压制动作，一旦动作的上下死点限定，压制动作就不会改变，故能保证压坯的高度不变，这时，装料量的变化会引起压制力的变化，从而引起压坯尺寸的变化，故应控制单重的波动范围，即通过控制压制工艺参数来实现等密度压制。1、2、3 烧结原理在真空条件下加热，进行真空脱蜡烧结过程，有利于排除杂质，提高烧结气氛纯度，改善粘结相的润湿性，促进反应。将压坯置于真空烧结气氛中加热，随着温度的升高，达到石蜡蒸发温度时，石蜡从压坯中逸出，在小于该温度下的石蜡蒸汽分压时保温足够时间，石蜡从压坯中完全排出，并由捕蜡器回收，压坯得到净化。随着温度进一步升高，压坯发生脱气反应并进一步净化，随之发

硬质合金的烧结工艺

硬质合金烧结工艺 硬质合金是由各种碳化物和铁族元素组成，例如WC-Co、WC-TiC-TaC-NbC-Co或是TiC-Mo?C-Ni。这些材料的典型特点就是，通过液相烧结可以达到几乎100%理论密度，烧结后，低的残余孔隙度是成功应用硬质合金于金属切削、石油开采钻头或者金属成形模具等高应力使用工况的关键。此外，必须仔细控制烧结工艺，以获得希望的显微组织和化学成分。 在很多应用场合，硬质合金都是以烧结态应用的。烧结态合金表面经常承受条件苛刻的摩擦和应力，在大多数的切削金属应用中，刀头表面的磨耗深度只要超过0.2~0.4mm,工具就被判定报废，所以，提高硬质合金的表面性能是相当重要的。 烧结硬质合金的两种基本方法：一种是氢气烧结——在氢气中与常压下通过相反应动学来控制零件成分，另一种是真空烧结——采用真空环境或降低环境气体压强，通过减缓反应动力学来控制硬质合金成分。真空烧结有着更为广泛的工业应用。有时，还采用烧结热等静压和热等静压，这些技术都对硬质合金的生产有着重要的影响。 氢气烧结：氢气是还原性的气氛，但当氢气与烧结炉壁或承载装置发生反应时会改变其他成分，提供合适的碳化势以维持与硬质合金的热力学平衡。在传统的硬质合金烧结中，要将混合料中的碳化物的含碳量调节到理论值，并在整个氢气烧结过程中维持这个值不变。例如，烧结94WC-6CO硬质合金时，入炉时，碳含量为5.70~5.80%（质量分数），出炉时，则要维持在5.76+0.4% 氢气烧结工艺的气氛控制能力对于钨钴类硬质合金来说是足够的，但是对于切钢工具用含碳化钛碳化钽或碳化铌的合金来说，气氛的氧化势太高，导致合金的成分变化，通常用真空烧结来减低这些，合金氧化物的含量，氢气烧结一般用机械推舟的方式，通过连续烧结来完成，可用一个单独的预烧炉除去润滑剂防止挥发物污染后的高烧结过程。预烧结还可以调高生胚强度，使能对其进行粗切削加工，例如，进行车削和钻孔，预烧结温度在500~800摄氏度间，这主要取决于润滑剂除去的是否彻底及所需生胚强度。 真空烧结：与氢气烧结相比，真空烧结主要要几个优点，首先真空烧结能极好的控制产品成分，在1.3~133pa压强下，碳和氧气在气氛与合金之间的交换速率非常低。影响成分变化的主要因素是碳化物颗粒中的氧含量，而不是碳与真空中稀薄气体的反应速率，因而在烧结硬质合金的工业生产中，真空烧结占有优势。 氢气烧结时，由于氢气的渗入以及氢与陶瓷炉部件的反应，使得炉内的气氛气体的氧化势增高。真空烧结不存在这些问题，炉内氧化势比氢气烧结时低，因此，含有对氧化很敏感的碳化钛，碳化钽和碳化铌的合金，真空烧结工艺，更为合适。 其次，真空烧结可灵活的控制烧结制度，特别是加热升温阶段的升温速率，以满足生产的需要，例如，当烧结含有碳化钛、碳化钽、碳化铌的合金时，必须缓慢的升温，还要有一个在中间的温度保温的阶段才能得到高质量的产品。真空烧结是间歇式操作，可灵活调节所需要的烧结制度，而氢气烧结大多是连续烧结工艺，很能实现对各烧结阶段的温度进行准确的控制。 如果能实现，较慢的升温速率就有足够的时间使碳——氧充分反应：形成的CO气体也来的及从连通孔隙逸出，如果升温速率太快，气体就会滞留下来，形成孔隙。在真空炉中，很容易调节加热过程的升温速率，而对于机械推舟式氢气烧结炉来说，各烧结区的温度和达到最高烧结时的时间，都受限制很难调整。 现在工业真空烧结的操作成本较低，以前的真空烧结设备，是小的感应加热炉，这种炉子能量消耗大、冷却时间长，而且在烧结前需要单独清除润滑剂，现在应用的真空烧结炉至少在以下几方面比氢气烧结成本低：装炉量大、电阻加热、用强制气体冷却以及可在炉内清除润滑剂。

硬质合金基础知识

硬质合金基础知识 硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。硬质合金是冶金工业中常用的材料之一,下面熟悉并了解一下硬质合金的基本知识,加强行业知识的了解。 1、硬质合金成分 常用的硬质合金以WC为主要成分，根据是否加入其它碳化物而分为以下几类： (1)、钨钴类（WC+Co）硬质合金（YG） 它由WC和Co组成，具有较高的抗弯强度的韧性，导热性好，但耐热性和耐磨性较差，主要用于加工铸铁和有色金属。细晶粒的YG类硬质合金（如YG3X、YG6X），在含钴量相同时，其硬度耐磨性比YG3、YG6高，强度和韧性稍差，适用于加工硬铸铁、奥氏体不锈钢、耐热合金、硬青铜等。 (2)、钨钛钴类（WC+TiC+Co）硬质合金（YT） 由于TiC的硬度和熔点均比WC高，所以和YG相比，其硬度、耐磨性、红硬性增大，粘结温度高，抗氧化能力强，而且在高温下会生成TiO 2,可减少粘结。但导热性能较差，抗弯强度低，所以它适用于加工钢材等韧性材料。 (3)、钨钽钴类（WC+TaC+Co）硬质合金（YA） 在YG类硬质合金的基础上添加TaC(NbC),提高了常温、高温硬度与强度、抗热冲击性和耐磨性，可用于加工铸铁和不锈钢。 (4)、钨钛钽钴类（WC+TiC+TaC+Co）)硬质合金(YW)

在YT类硬质合金的基础上添加TaC(NbC),提高了抗弯强度、冲击韧性、高温硬度、抗氧能力和耐磨性。既可以加工钢，又可加工铸铁及有色金属。因此常称为通用硬质合金（又称为万能硬质合金）。目前主要用于加工耐热钢、高锰钢、不锈钢等难加工材料。 (5)、WC: 分子量195.86; Tungsten carbide 性质：化学式WC。黑色六方结晶。密度15.63g/cm3(18℃)。熔点 (2870±50)℃。沸点6000℃。莫氏硬度约9。不溶于水，溶于硝酸和氢氟酸的混合液和王水。耐酸性强。硬度高。弹性模量大。导电度为金属的40％。化学性质稳定。低于400℃时不与氯气作用。用炭黑与钨粉加热至1400～1500℃制得。大量用作高速切削车刀、窑炉结构材料、喷气发动机部件、金属陶瓷材料、电阻发热元件等制得。 (6)、TiC: 分子式：TiC 沸点：4820℃ 性质：灰黑色结晶。熔点约3200℃。不与盐酸作用。可由骨炭与二氧化钛在电炉中加热制得。TiC的热膨胀系数(7.4×10-6℃-1), TiC晶粒有五个滑移系，且在800℃以上呈延性; 是硬质合金的重要成分。用作金属陶瓷，具有高硬度、耐腐蚀、热稳定性好的特点。还可用来制造切削工具。在炼钢工业中用作脱氧剂。 2、硬质合金的用途 硬质合金具有一系列优良性能，用途十分广泛，随着时间推移用途还在不断扩大，主要用途分述如下： 切削工具：硬质合金可用作各种各样的切削工具。我国切削工具的硬质合金用量约占整个硬质合金产量的三分之一，其中用于焊接刀具的占78%左右，用于可转位刀具的占22%左右。而数控刀具用硬质合金仅占可转位刀具用硬质合金的20%左右，此外还有整体硬质合金钻头，整体硬质合金小园锯片，硬质合金微钻等切削工具。 地质矿山工具：地质矿山工具同样是硬质合金的一大用途。我国地矿用硬质

硬质合金焊接技术

硬质合金焊接技术 1引言 整体硬质合金刀具在航空航天业、模具制造业、汽车制造业、机床制造业等领域得到越来越广泛的应用，尤其是在高速切削领域占有越来越重要的地位。在高速切削领域，由于对刀具安全性、可靠性、耐用度的高标准要求，整体硬质合金刀具内在和表面的质量要求也更加严格。而随着硬质合金棒材尤其是超细硬质合金材质内在质量的不断提高，整体硬质合金刀具表面的质量情况越来越受到重视。众所周知，硬质合金刀具的使用寿命除了与其耐磨性有关外，也常常表现在崩刃、断刃、断裂等非正常失效方面，磨削后刀具的磨削裂纹等表面缺陷则是造成这种非正常失效的重要原因之一。这些表面缺陷包括经磨削加工后暴露于表面的硬质合金棒料内部粉末冶金制造缺陷(如分层、裂纹、未压好、孔洞等)以及磨削过程中由于不合理磨削在磨削表面造成的磨削裂纹缺陷，而磨削裂纹则更为常见。这些磨削裂纹，采用肉眼、放大镜、浸油吹砂、体视显微镜和工具显微镜等常规检测手段往往容易造成漏检，漏检的刀具在使用时尤其是在高速切削场合可能会造成严重的后果，因此整体硬质合金刀具产品磨削裂纹缺陷的危害很大。因此对整体硬质合金刀具磨削裂纹的产生原因进行分析和探讨，并提出有效防止磨削裂纹的工艺改进措施具有很重要的现实意义。 2整体硬质合金刀具磨削裂纹的原因分析 整体硬质合金刀具的磨削加工特点 硬质合金材料由于硬度高，脆性大，导热系数小，给刀具的刃磨带来了很大困难，尤其是磨削余量很大的整体硬质合金刀具。硬度高就要求有较大的磨削压力，导热系数低又不允许产生过大的磨削热量，脆性大导致产生磨削裂纹的倾向大。因此，对硬质合金刀具刃磨，既要求砂轮有较好的自砺性，又要有合理的刃磨工艺，还要有良好的冷却，使之有较好的散热条件，减少磨削裂纹的产生。一般在刃磨硬质合金刀具时，温度高于600℃，刀具表面层就会产生氧化变色，造成程度不同的磨削烧伤，严重时就容易使硬质合金刀具产生裂纹。这些裂纹一般非常细小，裂纹附近的磨削表面常有蓝、紫、褐、黄等颜色相间的不同氧指数的钨氧化物的颜色，沿裂纹敲断后，裂纹断口的断裂源处也常有严重烧伤的痕迹，整个裂纹断面常因渗入磨削油而与新鲜断面界限分明。传统碳化硅砂轮磨削硬质合金由于磨削效率很低、磨削力较大、自砺性差以及磨削接触区表面局部温度高(高达1100℃左右)等造成刀具刃口质量差、表面粗糙度差和废品率高等缺点已逐渐被淘汰使用;而金刚石砂轮则由于磨削效率高、磨削力较小、自 砺性好、金刚石刃口锋利、不易钝化以及磨削接触区表面局部温度较低(一般在400℃左右)等优点被广泛应用于硬质合金刀具的磨削