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钨钢,又称为硬质合金,

钨钢(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。钨钢的基体由两部分组成:一是硬化相;二是粘结金属。粘结金属常用的是钴、镍和钛。因此就有了钨钴合金、钨镍合金及钨钛钴合金是指至少含有一种金属碳化物组成的烧结复合材料。碳化钨,碳化钛,碳化钽是钨钢的常见组份。碳化物组份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之间,碳化物晶粒使用金属粘结剂结合在一起。粘结剂通常是指金属钴(Co),但对一些特别的用途,镍(Ni),铁(Fe),或其它金属及合金也可使用。对于一个待定的碳化物和粘结相的成份组合称之为“牌号”。

钨钢的分类根据ISO标准进行。这种分类的依据是工件的材料种别(如P,M,K,N,S,H牌号)。粘结相成份主要是利用其强度和耐蚀性。

钨钢的基体由两部分组成:一部分是硬化相;另一部分是粘结金属。粘结金属一般是铁族金属,常用的是钴、镍和钛。因此就有了钨钴合金、钨镍合金及钨钛钴合金。

含钨的钢材,比如高速钢和某些热作模具钢,钢材中含钨对钢材硬度和耐热性能有很显著的提高,但是韧性会急剧下降。

钨资源的主要应用也是硬质合金,也就是钨钢。硬质合金,被称为现代工业的牙齿,钨钢制品的使用程度 广泛。

我国硬质合金产业存在的主要问题:一是企业规模较小,产业集中度不高。据不完全统计,199家硬质合金企业平均年产能176吨,平均年产量仅86吨,年产量在1000吨以上的企业只有4家。二是科技投入较少,缺乏 技术人才,技术研发能力较弱。我国硬质合金工业在科技方面的投入不到销售收入的3%,科技研发水平不高,原创性核心技术成果较少。三是产品质量水平较低,产品结构有待调整。我国硬质合金产量占世界总产量的40%以上,但硬质合金销售收入不足全球的20%,主要是由于高性能超细合金、高精度高性能研磨涂层刀片、超硬工具材料、复杂大异制品、精密硬质合金数控刀具等高附加值产品产量较少、深加工配套不足以及品种不全所致。

随着中国汽车产业急速扩张,汽车零部件加工的切削工具的需求不断增大,中国钢铁、交通、建筑等领域对硬质合金的需求也愈发旺盛。在国外硬质合金跨国公司的战略图景中,中国市场已经悄然由配角变为主角。

分析指出,到“十二五”末期,我国硬质合金产量达到3万吨,销售收入达到300亿元,深加工产品产量占硬质合金总量的40%以上。出口相比“十一五”将翻一番,力争超过10亿美元。硬质合金将向精深加工、工具配套方向发展;向超细、超粗及涂层复合结构等方向发展;向循环经济、节能环保方向发展;向精密化、小型化方向发展。

2成分结构

烧结过程

钨钢烧结成型就是将粉末压制成坯料,再进烧结炉加热到一定温度(烧结温度),并保持一定的时间(保温时间),然后冷却下来,从而得到所需性能的钨钢材料。 

钨钢烧结过程的四个基本阶段:

1、脱除成形剂及预烧阶段,在这个阶段烧结体发生如下变化:

成型剂的脱除,烧结初期随着温度的升高,成型剂逐渐分解或汽化,排除出烧结体,与此同时,成型剂或多或少给烧结体增碳,增碳量将随成型剂的种类、数量以及烧结工艺的不同而改变。

粉末表面氧化物被还原,在烧结温度下,氢可以还原钴和钨的氧化物,若在真空脱除成型剂和烧结时,碳氧反应还不强烈。粉末颗粒间的接触应力逐渐消除,粘结金属粉末开始产生回复和再结晶,表面扩散开始发生,压块强度有所提高。

2、固相烧结阶段(800℃——共晶温度)

在出现液相以前的温度下,除了继续进行上一阶段所发生的过程外,固相反应和扩散加剧,塑性流动增强,烧结体出现明显的收缩。

3、液相烧结阶段(共晶温度——烧结温度)

当烧结体出现液相以后,收缩很快完成,接着产生结晶转变,形成合金的基本组织和结构。

4、冷却阶段(烧结温度——室温)

在这一阶段,钨钢的组织和相成分随冷却条件的不同而产生某些变化,可以利用这一特点,对钨钢进行热处理以提高其物理机械性能。

应用介绍

钨钢属于硬质合金,又称之为钨钛合金。硬度可以达到89~95HRA,正因如此,钨钢的产品(常见的有钨钢手表),具有不易被磨损,坚硬不怕退火,但质脆的特性。 

硬质合金中主要成分为碳化钨和钴,其占所有成分的99%,1%为其他金属,所以也被称作钨钢。

常用于高精度机械加工、高精度刀具材料、车床、冲击钻钻头、玻璃刀刀头、瓷砖割刀之上,坚硬不怕退火,但质脆。属于稀有金属之列。

钨钢(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。硬质合金广泛用作材料,如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等,用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材,也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。新型硬质合金的切削速度等于碳素钢的数百倍。

钨钢(硬质合金)还可用来制作凿岩工具、采掘工具、钻探工具、测量量具、耐磨零件、金属磨具、汽缸衬里、精密轴承、喷嘴等。

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台湾春保硬质合金(钨钢):

P01、P10、P20、P30、P40、P50、M10、M20、M30、M40、K01、K10、K20、K30、K40

超微粒:WF03、WF10、WF15、WF20、WF25、WF30、WF40等

日本硬质合金(钨钢):

V10、V20、V30、V40 E1、E2、E3、E4、E5(拉丝模和工具,矿山和地质工具)

超微粒硬质合金Z01、Z10、Z20、Z30等

美国硬质合金(钨钢):

CD-750、CD-636、CD30、CD35、CD-K3135、CD-36、CD-KR855、CD337、CD-3190、CD-KR824、

CD-KR466、CD-18,CD-40、CD-50、CD-D3150、,CD-650,CD-60,CD-EDM650 CD-EDM650+HIP、

CD-KR887,CD-70C-1等

德国硬质合金(钨钢):

S1、S2、S3、S4、S5、S25、M1、M2、H3、H2、H1、G1、G2、G3、G4、G5、G6等

瑞典赛克( SECO)硬质合金(钨钢):

B2、B23、B45、G4、G5、G27、H5、H13、H20、H30、H45、HX、S1F、S1G、S2、

S4、S6、S25M、SU41等

更多钨钢如:

CD737、D30、D40、D50、K05、K10、K20、YG8、YG9、YG12、YG15、YG20、

YG25、YG28、K10、K20、KG05、KG1、KG2、KG3、KG4、KG5、KG6、KG7、

ST6、ST7、EA65、EA90、VA70、VA80、VA90等

模具坯料形状有如下形状:

方形板料、厚度4-80长度*宽度:100*100 100*150,150*150,200*200/

长宽正负0.5-1.5MM.高度正负0.5-1MM

圆棒形0.1-30*100/200、管材、异形模具。