硬质合金基础知识
硬质合金各项参数之间的关系
硬质合金各项参数之间的关系
硬质合金是一种具有良好机械性能和耐腐蚀性能的合金材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、核工业等领域。
硬质合金具有许多优良的物理和化学性质，包括高强度、高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性、高电阻率、高热导率等。
那么，硬质合金各项参数之间的关系是什么呢？
首先，硬质合金的强度和硬度是密不可分的。
强度是指材料在受力下的抵抗能力，而硬度是指材料在受力下的抵抗能力。
硬质合金具有高强度和高硬度的特点，这是因为硬质合金中添加了其他元素，如钴、铁、碳等，这些元素可以提高硬质合金的金属活性，从而增强其强度和硬度。
其次，硬质合金的耐磨性也是其优良性能之一。
硬质合金具有高耐磨性，是因为其晶体结构中添加了其他元素，如钴、铁、碳等，这些元素可以提高硬质合金的硬度和韧性，从而增强其耐磨性。
此外，硬质合金的耐腐蚀性也是其优良性能之一。
硬质合金具有高耐腐蚀性，是因为其晶体结构中添加了其他元素，如钴、铁、碳等，这些元素可以提高硬质合金的金属活性，从而增强其耐腐蚀性。
最后，硬质合金的热导率也是其优良性能之一。
硬质合金具有高热导率，是因为其晶体结构中添加了其他元素，如钴、铁、碳等，这些元素可以提高硬质合金的电子传输速率，从而增强其热导率。
总之，硬质合金具有许多优良的物理和化学性质，这些性质之间的关系是密不可分的。
通过控制硬质合金中元素的添加比例，可以调节硬质合金的性能，使其具有更加优良的应用性能。
硬质合金牌号成分标准
硬质合金牌号成分标准
首先，硬质合金的主要成分包括碳化钨、钴、钛、钼等。
其中，碳化钨是硬质合金的主要成分，其含量通常在70%以上。
碳化钨具有极高的硬度和耐磨性，是硬质合金具有优异性能的关键成分。
而钴的作用则是增加硬质合金的韧性和强度，提高其加工性能和耐冲击性。
钛和钼的加入可以提高硬质合金的耐腐蚀性能，使其在恶劣环境下仍能保持稳定的性能。
其次，硬质合金的成分标准在不同的行业和应用中有所差异。
比如，用于机械加工的硬质合金通常要求硬度高、耐磨性好，因此碳化钨和钴的含量会相对较高；而用于石油钻探的硬质合金则需要具有较好的耐腐蚀性能，因此钛和钼的含量会相对较高。
因此，针对不同的应用，硬质合金的成分标准也会有所不同。
此外，硬质合金的成分标准还受到生产工艺、设备条件、成本控制等因素的影响。
在生产工艺方面，采用不同的制备方法和烧结工艺，可以调控硬质合金的微观结构和性能，从而影响其成分标准。
在设备条件和成本控制方面，生产企业需要根据自身的实际情况，合理调整硬质合金的成分标准，以实现性能和成本的平衡。
综上所述，硬质合金牌号成分标准是影响硬质合金性能和应用的重要因素。
了解硬质合金的成分标准，可以帮助生产企业选择合适的硬质合金材料，满足不同领域的需求。
同时，科研人员也可以根据硬质合金的成分标准，开展相关的材料设计和工艺优化研究，推动硬质合金材料的发展和应用。
希望本文对硬质合金牌号成分标准有所帮助，谢谢阅读！。
物理检验基础知识(硬度)
钢材物理检验交流物理检验：不产生新物质的变化是物理变化。
我们这里只是涉及到分子层次的结构和性能检验。
物理检验分类：金相检验（包括宏观低倍检验）、性能检验、无损探伤检验。
我们探伤是独立检验分支。
所以我们平时所说的物理检验经常只包含宏观低倍、金相、性能检验，热处理是这几项检验的前期保障手段。
所有物理检验项目一般均为抽样检验，取样方法在供需双方技术协议或相应的检验方法中规定。
物理检验程序：A.技术条件、试验方法或检验规程的查阅：依据的顺序合同、条件、试验方法。
B.试样的选取和验收C.试样的制备D.试样的检验E.检验结果的记录和报出一、金相检验概述1、金相检验的定义:应用肉眼和放大镜及金相显微镜、Ｘ光、电子显微镜等手段，来观察研究各种金属组织结构和各种缺馅，鉴别材料优劣，确定用途及新产品研制等试验研究工作，称为金相检验。
2、金相检验分为两部分：第一部分是宏观检验，用肉眼和放大镜及低倍显微镜来观察检验各种金属组织和各种缺馅，称为低倍检验。
低倍组织检验又称宏观检验是用肉眼和放大镜及体式显微镜来检查钢材的纵、横断面或断口上各种宏观缺陷的一种方法。
通过宏观检验在发现钢中缺陷同时还可以观察钢材组织的不均匀性。
第二部分是微观检验，利用金相显微镜、Ｘ光、电子显微镜等手段，来观察各种金属不同状态的显微组织结构和各种缺馅，称为高倍检验。
3、金相检验的地位和作用。
金相检验是根据有关规定和标准钢材内在组织的结构进行评价的一种常见的检验方法，可用来判断不明材料类别、钢材生产工艺是否完善和热处理状态、寻找材钢材产生缺陷的原因等多个方面。
物理冶金学的主要任务是研究金属及合金的组织、成分和它们的性能之间的关系，组织和成分是研究的基础，直接决定它们的性能，在此研究中我们需要首先搞清楚这些物质的内部结构，这就是金相检验。
二、机械性能检验概述：1、什么是机试对于钢材来说机试就是钢材的机械性能试验和检测。
金属材料机械性能，教科书上常称为金属材料力学性能，即金属材料在不同的环境中，抵抗不同的外力作用，而显示出的不同力学性能。
硬质合金基础知识
五、被加工材料分类及工具材料选择
P类：钢、钢铸件。如普通碳素结构钢（代码如Q235-A.F）、优质碳素结构
钢（如45钢、50锰、20G等）、碳素工具钢（如T7、T7A、T8、T8A、T13、 T13A等），切削牌号一般选择W—Co —Ti类合金，如YT5、YT14、YT15、 YT15R、YT05、YT30、YC101、YC201、YC301、YC45等；
地质矿山工具：地质矿山工具同样是硬质合金的一大用途。 我国地矿用硬质合金约占硬质合金生产总量的25%，主要用 于冲击凿岩用钎头，地质勘探用钻头、矿山油田用潜孔钻、 牙轮钻以及截煤机截齿、建材工业冲击钻等。
2014/9/23
模具：用作各类模具的硬质合金约占硬质合金生产总量的 8%，有拉丝模、冷镦模、冷挤压模、热挤压模、热锻模、 成形冲模以及拉拔管芯棒，如长芯棒、球状蕊棒、浮动蕊 棒等，近十几年轧制线材用各类硬质合金轧辊用量增速很 快，我国轧辊用硬质合金已占硬质合金生产总量的3%。 结构零件：硬质合金用来作结构零件的制品很多，如旋转 密封环、压缩机活塞、车床夹头、磨床心轴、轴承轴颈等。 耐磨零件：用硬质合金制成的耐磨零件有喷嘴、导轨、柱 塞、球、轮胎防滑钉、铲雪机板等举不胜举。 耐高压高温用腔体：最重要的用途就是生产合成金刚石用 的顶锤、压缸等制品，顶锤、压缸用硬质合金已占我国硬 质合金生产总量的9%。 其他用途：硬质合金用途越来越广，近几年已在民用领域 不断扩展，如表链、表壳、高级箱包的拉链头、硬质合金 商标等。
CrC、VC—抑制剂，抑制WC晶粒的长大。
2014/9/23
四、硬质合金分类
1. 根据成分不同，可将硬质合金分为5大类。 ① 碳化钨基硬质合金：包括WC-Co、WC-TiC-Co、WCTaC-Co、WC-TiC-TaC（NbC）-Co等。 这些合金均以 WC为主成分。
三年制中职数控专业《数控加工机械基础》课程标准
三年制中职数控专业《数控加工机械基础》课程标准一、课程名称：数控加工机械基础二、教学对象：三年制中职数控专业学生三、教学课时：108课时四、学分：6五、课程目标：本课程是中等职业学校数控专业核心技术课，学习该课程的目的是使学生掌握常见金属材料的种类、牌号及应用，熟悉常见材料的性能，并能合理选取材料。
熟悉热处理的基本方法和用途，能分析典型零件的热处理工艺。
知道主轴传动装置的结构、组成及传动类型，掌握进给传动装置的结构、组成及传动类型。
了解自动换刀传动装置的组成，了解自动换刀装置零部件的结构与用途。
了解数控机械中的液压与气压传动装置。
通过本课程的学习，为专业技能课的学习打好理论基础，为学生的专业发展服务。
职业能力目标：•使学生具有较高的职业素质、良好的职业道德和较强的团队合作意识；•能熟练掌握常见金属材料的类型、牌号、用途，并能分析材料的加工性能；•能根据工作要求，合理选用材料及热处理方法;•能分析典型零件的热处理工艺；•熟悉主轴传动装置的各种零部件，能识读各种零部件的国家标准; •能分析进给传动装置的组成，熟悉进给传动装置的零部件；•能分析简单的液压与气压回路，了解常见的液压与气压装置。
六、设计思路本课程针对中等职业学校学生的实际情况，突出以应用为核心, 紧密联系生活、专业、企业生产实践。
简化原理阐述，剔除无实用价值的陈旧内容和繁冗计算；适当降低理论难度，以适用、够用、实用为度，力求做到学以致用。
打破原有理论框架，以数控机床为载体和主线，安排教学项目。
在尊重科学性和教学规律性的前提下，对教学内容进行整合、取舍和补充，凸显培养学生能力为重点，满足企业对技能型人才的需求。
教与学并重，体现学生主体、教师主导的教学理念，在教学项目中设计了贴近生产的应用实例，简练有效的知识链接, 开拓视野、激发兴趣的阅读知识，贴合专业的练习。
符合中职学生的心理特征和认知规律，满足企业对技能型人才的需求。
七、标准内容纲要：项目一常用金属材料23课时教学目标最终目标：会识别常用金属材料，知道其加工性能，能根据需要合理选材促成目标：L能识别常用金属材料的牌号，知道其牌号的含义；2.能阅读金属材料手册，看懂力学性能指标；3.能分析常用金属材料的加工性能；4.能根据工作需要，合理选材；任务一：认识碳钢（-）工作任务识别碳钢类型，了解碳钢性能,会选用碳钢（二）实践知识L识读碳钢牌号，知道常见碳钢的应用，识读碳钢力学性能符号;2.根据工作要求，结合碳钢性能，合理选材；3.知道低碳钢、中碳钢、高碳钢的加工性能；（三）理论知识L碳钢的种类及分类方法；2.碳钢的力学性能指标；3.碳钢的牌号表示方法及含义；任务二：认识合金钢（-）工作任务会分析合金钢的化学成分，知道合金钢的常见类型（二）实践知识L会分析合金钢的化学成分；4.能根据牌号识别合金结构钢类型；5.会识读合金工具钢牌号；6.会识读特殊性能钢牌号；7.明确常见合金钢的应用；（三）理论知识L合金钢的概念、种类；2.合金钢的牌号及含义；任务三：认识铸铁（-）工作任务会区分各种铸铁，知道铸铁的加工性能（二）实践知识1.会根据牌号区分铸铁类型；2.知道常用铸铁的用途；3.知道铸铁的加工性能（三）理论知识1.铸铁的种类2.铸铁牌号的含义3.铸铁的性能任务四：认识有色金属（-）工作任务会根据材料牌号、外观区分有色金属，知道有色金属的加工性能（二）实践知识1、会识读有色金属牌号，分析其类别；2、能知道常用有色金属的应用；3、了解有色金属的性能(≡)理论知识1.有色金属的概念、常见种类2.有色金属的牌号及含义3.有色金属的性能任务五：认识硬质合金(-)工作任务能根据工件材料、加工性质选取合适硬质合金(二)实践知识1.知道各种硬质合金的加工性能；2.知道硬质合金牌号的含义；3.能根据工件材料、加工性质选取合适硬质合金(三)理论知识L硬质合金知识2.各种硬质合金的性能项目二：常见热处理8课时教学目标最终目标：能对典型零件进行热处理分析促成目标：1.知道“四把火”2.知道常见的表面热处理方法3.能对典型零件进行热处理分析任务一：认识常见热处理(-)工作任务认识“四把火”及表面热处理（二）实践知识L能正确选用四把火；2.能正确选用表面热处理；3.能对典型零件进行热处理分析；（三）理论知识1.热处理的过程2.热处理方法3.热处理的用途任务二：典型零件热处理（-）工作任务能对典型零件进行热处理（二）实践知识1.会对主轴进行热处理分析2.会对弹簧进行热处理分析3.会对蜗杆蜗轮进行热处理分析（三）理论知识L正火、退火、淬火、回火的目的与作用2 .表面热处理的方法及用途项目三机械传动及零部件40课时教学目标最终目标：会分析数控车床的机械传动装置促成目标：1.能区分各种机械传动；2.能识别数控车床的零部件；3.能看懂各种零部件的国家标准；任务一认识主轴传动装置及零部件（-）工作任务能认识数控车床的主轴传动装置（二）实践知识1.会装拆带传动2.会装拆滚动轴承3.会分析轴上零件的定位方法4.会装拆一对齿轮传动（三）理论知识1、直轴的类型和应用特点。
钢铁基础知识大全
钢铁基础知识大全一、钢材机械性能介绍1.屈服点（σs）钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo (MPa)，MPa 称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2）2.屈服强度（σ0.2）有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。
3.抗拉强度（σb）材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= Pb/Fo （MPa）。
4.伸长率（δs）材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比（σs/σb）钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。
屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高，耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
⑴布氏硬度（HB）以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB），单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
⑵洛氏硬度（HR）当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。
硬质合金 使用 注意事项
硬质合金使用注意事项
硬质合金是一种非常常见的工程材料，通常用于制造刀具、钻头、磨料等工具。
在使用硬质合金时，有一些注意事项需要牢记在心。
首先，要注意硬质合金的质量。
选择优质的硬质合金材料，可
以确保工具的耐磨性和耐用性。
其次，需要注意硬质合金的使用环境。
硬质合金在高温、高压、高速摩擦等恶劣条件下表现出色，但
在使用过程中要避免受到过大的冲击力，以免造成损坏。
另外，要注意合金工具的正确使用方法。
比如在使用硬质合金
刀具时，要选择合适的切削参数，避免过大的切削力和过高的温度，以免损坏刀具。
此外，定期对硬质合金工具进行保养和检查也是非
常重要的，及时发现并处理工具的磨损和损坏问题，可以延长工具
的使用寿命。
此外，还需要注意硬质合金的储存和保管。
硬质合金工具应该
储存在干燥通风的环境中，避免受潮和氧化。
在保管过程中要避免
硬质合金工具与其他金属材料发生碰撞，以免划伤表面或者产生裂纹。
总的来说，使用硬质合金工具时，需要注意选择优质材料、合理使用、定期保养和储存保管等方面，以确保工具的性能和使用寿命。
希望这些注意事项能够帮助你更好地使用硬质合金工具。
金属材料基础知识(2020.3.2)
导电性好的金属，导热性就好；相反，导热性好的，导电性不一定好。？
热膨胀性
金属受热时体积发生胀大的性能。衡量热膨胀性的指标称为 热膨胀系数。
磁性
金属材料在磁场中受到磁化的性能。 根据金属材料在磁场中受到磁化程度的不同，分为铁磁性材 料、顺磁性材料、抗磁性材料三种。 铁磁性材料可用于制造变压器、电动机、测量仪表等。 抗磁性材料可用作要求避免电磁场干扰的零件和结构材料。
金属材料基础知识
二、钢材的分类、 常用钢材的表示方
碳素钢
法
1.钢材的分类
钢 材
合金钢
普通 碳素钢
优质 碳素钢
按合金 含量分
按用 途分
甲类钢 乙类钢 特类钢
按含碳 量分
工业纯铁C≤0.04% 低碳钢C＜0.25% 中碳钢C 0.25—0.6%
高碳钢C＞0.6%
按用 途分
碳素结构钢 易切钢 碳素工具钢
金属材料是现代机械制造业的基 本材料，广泛应用于制造各种生 产设备、工具、武器以及生活用 具，金属材料之所以获得广泛的 应用，是由于它具有许多良好的 性能。
金属材料在使用条件 下所表现出来的性能。
使用性能
金属 材料性能
物理性能 化学性能 机械性能
工艺性能
力学性能
金属材料在加工过程 中适应加工的能力。
金属材料基础知识
αk 值越大，材 料的韧性越好。
在小能量多次 冲击条件下， 其冲击抗力主 要取决于材料 的强度和塑性。
金属材料基础知识
5.疲劳强度
许多机械零件在工作过程中各点的应力随时间作周期性 的变化，这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力(也 称循环应力)。在交变应力作用下，虽然零件所承受的应力 低于材料的屈服强度，但经过较长时间的工作而产生裂纹或 突然发生完全断裂的过程称为金属的疲劳。
硬度的基础知识
关于硬度的一些知识，什么是HRC.什么是HB. 什么是调质硬度等等●常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。
●HB应用范围较广，供货状态常用， Cu、Al也可用。
HRC适用于表征高硬度材料，如热处理硬度等。
两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。
●在一定条件下，HB与HRC可以互换。
其换算公式可大概记为：1HRC≈1/10HB。
●HV-适用于显微分析，Cu、Al也可用。
●HL-手提式硬度计，测量方便，但对样品厚度有要求。
布式硬度是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。
布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。
洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。
以0.002毫米作为一个硬度单位。
1、洛氏硬度硬度是材料抵抗外物刺入的一种能力。
试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦，由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。
这种方法称为锉试法，这种方法不太科学。
用硬度试验器来试验极为准确，是现代试验硬度常用的方法。
最常用的试验法有洛氏硬度试验。
洛氏硬度试验机利用钻石冲入金属的深度来测定金属的硬度，冲入深度愈大，硬度愈小。
洛氏硬度（Rockwellhardness），这是由洛克威尔（S.P.Rockwell）在1921年提出来的，是使用洛氏硬度计所测定的金属材料的硬度值。
该值没有单位，只用代号“HR”表示，其测量方法是，在规定的外加载荷下，将钢球或金刚石压头垂直压入待试材料的表面，产生凹痕，根据载荷解除后的凹痕深度，利用洛氏硬度计算公式HR=（K-H）/C便可以计算出洛氏硬度。
洛氏硬度值显示在硬度计的表盘上，可以直接读取。
上述公式中，K为常数，金刚石压头时K=0.2MM，淬火钢球压头时K=0.26MM；H为主载菏解除后试件的压痕深度；C也为常数，一般情况下C=0.002MM。
工程材料基础知识 课后习题答案
第一章工程材料根底知识参考答案1．金属材料的力学性能指标有哪些？各用什么符号表示？它们的物理意义是什么？答：常用的力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等。
强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏〔过量塑性变形或断裂〕的性能。
强度常用材料单位面积所能承受载荷的最大能力〔即应力σ，单位为Mpa〕表示。
塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形〔永久变形〕而不被破坏的能力。
金属塑性常用伸长率δ和断面收缩率ψ来表示：硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量材料软硬程度的指标，是一个综合的物理量。
常用的硬度指标有布氏硬度〔HBS、HBW〕、洛氏硬度〔HRA、HRB、HRC等〕和维氏硬度〔HV〕。
以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷，金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。
冲击韧性的常用指标为冲击韧度，用符号αk表示。
疲劳强度是指金属材料在无限屡次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限。
疲劳强度用σ–1表示，单位为MPa。
2．对某零件有力学性能要求时，一般可在其设计图上提出硬度技术要求而不是强度或塑性要求，这是为什么？答：这是由它们的定义、性质和测量方法决定的。
硬度是一个表征材料性能的综合性指标，表示材料外表局部区域内抵抗变形和破坏的能力，同时硬度的测量操作简单，不破坏零件，而强度和塑性的测量操作复杂且破坏零件，所以实际生产中，在零件设计图或工艺卡上一般提出硬度技术要求而不提强度或塑性值。
3．比拟布氏、洛氏、维氏硬度的测量原理及应用范围。
答：〔1〕布氏硬度测量原理：采用直径为D的球形压头，以相应的试验力F压入材料的外表，经规定保持时间后卸除试验力，用读数显微镜测量剩余压痕平均直径d，用球冠形压痕单位外表积上所受的压力表示硬度值。
实际测量可通过测出d值后查表获得硬度值。
布氏硬度测量范围：用于原材料与半成品硬度测量，可用于测量铸铁；非铁金属〔有色金属〕、硬度较低的钢〔如退火、正火、调质处理的钢〕〔2〕洛氏硬度测量原理：用金刚石圆锥或淬火钢球压头，在试验压力F 的作用下，将压头压入材料外表，保持规定时间后，去除主试验力，保持初始试验力，用剩余压痕深度增量计算硬度值，实际测量时，可通过试验机的表盘直接读出洛氏硬度的数值。
数控刀片的基础知识
数控刀片的基础知识第一部分：硬质合金1概念；用粉末冶金法生产的由难熔金属化合物（硬质相）和粘结金属（粘结相）所构成的复合材料。
常用的碳化物包括：WC TiC TaC（碳化钽）NbC（碳化铌）等常用的粘结剂：Co Ni Fe硬质合金的强度主要取决于钴的含量。
硬质合金的两个因素主要包括强度和硬度，这两个因素是相互矛盾的。
随着强度的增大硬度可能会降低，硬质合金型号区分就是这两个参数不同节点的区分。
2硬质合金的特点1）高硬度、高耐磨性2）高弹性模量3）高抗压强度4）化学稳定性好（耐酸、碱、高温氧化）5）冲击韧性较低6）膨胀系数低，导热、导电与铁及其合金相近但硬质合金脆性大，不能进行切削加工；与工具钢相比硬质合金的有下列优点：a 提高刀具的使用寿命；b 提高切削效率和劳动效率；c 提高工件光洁度和精度；d可以加工高速钢难以加工的耐热合金、效合金、特硬铸铁等难加工材料。
3 概念；连续切削：在切削过程中，切削刃始终与工件接触的切削。
断续切削：在切削过程中，切削刃间断地与工件接触的切削。
高速切削：比常规切削要高出数倍的速度对零件进行切削加工的一项先进技术。
4 数控刀片的精度等级常见刀具材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等。
加工工件材料的类型主要有:钢P、不锈钢M、铸铁K、有色金属N、优质合金S、淬硬材料H。
数控刀片的精度等级:例如型号CNMG120408，第三个字母M表示刀片的制造精度。
第二部分：硬质合金的成份、结构及性能1 硬质合金主要包括以下几部分Wc—耐磨相Co—韧性相Tic Tac Nbc—硬质相Crc Vc(碳化钒)—抑制相结构：两相组织和三相组织，而三项组织决定了硬质合金的品质。
硬质合金基体（骨架）+刀片的结构和形状（血肉）+涂层(皮肤)2 硬质合金的分类1）钨钴类（WC+Co）硬质合金（YG）相当于K类2）钨钛钴类（WC+TiC+Co）硬质合金（YT）型相当于P类3) 钨钽钴类（WC+TaC+Co）硬质合金（YA）相当于G类4）钨钛钽钴类（WC+TiC+TaC+Co）)硬质合金(YW) 相当于M类P类钢材加工M类不锈钢难加工材料K类铸铁及有色金属G类矿山地质工具* 性能指标：密度，硬度，抗弯强度，矫顽磁力，钴磁等.3 硬质合金的生产工艺流程传统的工艺流程数控刀片的工艺流程配料→球磨→喷雾干燥→压制→烧结→毛检→研磨→半检→钝化→清洗→涂层→成检混合料的制备：成份是什么？又通过那几个环节制备（配料－湿磨－干燥－过筛）配料组分布均匀决定了压制性能以及整个产品的质量4 合金的生产湿磨的介质？酒精乙烷丙酮压制的概念：在模孔中填入混合料，然后压力机加压将粉沫状的混合料挤压成具有一定形状和尺寸的产品压制通常分为三个阶段？1）压块密度随压力增加而迅速增大；孔隙急剧减少。
硬质合金基础知识.
⑤ 其他硬质合金：如Cr3C2基硬质合金，以Cr3C2为主成
分，以Ni或Ni-W等作粘结剂所组成的硬质合金，通常 用作耐磨耐腐蚀零件。 此外还有两类重要的刀具材料，一类是陶瓷材料， 包括氧化铝系（白陶）、氮化硅系和赛隆陶瓷 （Si3N4/Al2O3）。另一类是超硬材料，聚晶金刚石 （PCD）和聚晶立方氮化硼PCBN。
① ② ③ ④
2018/12/19
二、硬质合金和混凝土的比较
1、成分
2、工艺流程：混料
压制
烧结
3、组织结构
2018/12/19
ห้องสมุดไป่ตู้
2018/12/19
二、硬质合金的成分、结构与性能
成分：硬质合金的主要成分有WC、Co和TiC，次要成分有 TiN、Ni、Mo、TaC、NbC、VC、Cr3C2等。其中WC （包括TiC在内）占80%以上，Co占20%以下。其余成分 比例很小。 结构：钨钴合金的正常结构为WC相和Co相的两相组织。前 者也称为硬质相或α相，后者为粘接相或β相。钨钛钴合 金的正常结构有两种，一种是（Ti、W）C+Co两相组织， 一种是（Ti、W）+WC+Co三相组织。 性能：硬质合金的主要性能指标有密度、抗弯强度、硬度、 矫顽磁力、钴磁等等。密度是硬质合金质量最基本的指标， 它是其他各项性能的基础。硬度与抗弯强度是硬质合金两 项主要机械性能指标，直接影响合金的使用效果。这三项 性能就基本决定了硬质合金的综合品质，是产品出厂的考 核指标，也是用户最关注的指标，合理选用硬质合金的重 2018/12/19 要依据。
涂层硬质合金：在合金表面上沉积一层TiC、TiN、 TiB2、ZrN、CrN、AI2O3、TiCN、B4C、SiC、BN、 TiAIN、金刚石等物质，使工具的使用性能成倍提高。
金属材料基础知识
A、Z和K被称为金属材料常规力学性能的五大指标。
低温脆性
• 低温脆性——随温度降低，材料由韧性状态转变为脆性状态
的现象 。
• 冷脆：材料因温度降低导致冲击韧性的急剧下降并引起脆性
破坏的现象。 • 对压力容器、桥梁、汽车、船舶的影响较大。
变动载荷和循环应力
金属疲劳产生的原因
• 1.变动载荷 • ——引起疲劳破坏的外力，指载荷大小、甚至方向均随时
间变化的载荷，其在单位面积上的平均值即为变动应力。 • 变动应力可分为规则周期变动应力(也称循环应力)和无规则
随机变动应力两种。
a)应力大小变化 b)c）应力大小和方向都变化 d) 应力大小和方向无规则变化
• 冲击韧性可以通过一次摆锤冲击试验来测定，试验时将带有U 型或V型缺口的冲击试样放在试验机架的支座上，将摆锤升至 高度H1，使其具有势能mgH1；然后使摆锤由此高度自由下 落将试样冲断，并向另一方向升高至H2，这时摆锤的势能为 mgH2。
• 所以，摆锤用于冲断试样的能量 AK=mg（H1-H2），即为冲击功（焦耳/J）。
求机件的服役温度高于材料的韧脆转变温度。
冲击试验的应用
• 缺口冲击试验由于其本身反映一次或少数次大能量冲击破断 抗力，因此对某些特殊服役条件下的零件，如弹壳、装甲板、 石油射孔枪等，有一定的参考价值。
• 通过一次摆锤冲击试验测定的冲击吸收吸收能量K是一个由
强度和塑性共同决定的综合性力学性能指标，不能直接用于 零件和构件的设计计算，但它是一个重要参考，所以将材料
σ0.2= F0.2/A0
（2）抗拉强度σb材料在拉断前所承受的最大应力，单位为MPa。抗拉强度表示 材料抵抗均匀塑性变形的最大能力，也是设计机械零件和选材的主要依据。
硬质合金报告
硬质合金报告
一、背景介绍
硬质合金，又称“硬质合金钨钢”或“钨钢”，是一种具有高硬度、高耐磨性和高强度的新材料。
其主要成分为钨酸钴和碳化钨，常
用于制作刀具、磨料、矿钻等工业用品。
二、制备方法
硬质合金的制备方法主要包括粉末冶金法、化学气相沉积法和
浸渍硬化法等。
其中，粉末冶金法是最为常见的一种制备方法，
具体步骤如下：
1.选用优质的钨酸钴和碳化钨原材料进行配比。
2.将原材料进行混合，加入适量的粘结剂和其他添加剂，制成
均匀的混合物。
3.将混合物进行成型，通常采用挤压或注射成型的方法。
4.将成型件进行烘干和烧结处理，以形成高密度、高硬度的硬质合金。
三、应用领域
硬质合金具有优异的物理和化学性能，因此被广泛应用于各个领域。
以下是几个典型的应用领域：
1.刀具：硬质合金制成的刀具具有高硬度、高切削力和长寿命等优点，被广泛应用于机械加工行业。
2.磨料：硬质合金具有高耐磨性和高硬度，适用于制作高效砂轮、砂带和砂纸等磨料。
3.矿钻：硬质合金的强度和硬度可以适应岩石的强度和硬度，因此被广泛应用于矿山勘探和地质勘查等领域。
四、发展趋势
随着科技的不断进步，硬质合金的应用领域也越来越广泛。
未来，硬质合金将会被广泛应用于高精度加工、航空航天和新能源等领域。
同时，硬质合金的制备技术也将不断改进和创新，以满足多样化的应用需求。
五、结论
硬质合金作为一种新型的高硬度材料，具有优异的物理和化学性能，在工业领域拥有广泛的应用前景。
人们应该不断探索和开发硬质合金的制备技术和应用领域，为工业的发展做出更多的贡献。
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2.2 ISO国际标准
这类分类方法是根据合金的使用范围分类，随着硬 质合金工业的不断发展，各个国家的命名规则不一 致，甚至即使同一国家不同厂家的命名也是各不相 同，为了方便用户，国际标准化组织规定了以下统 一分类方法：
分为三类P类、M类、K类 P类：P01、P05、P10、P15、P20、P25、P30、P40 M类：M10、M20、M30、M40 K类：K05、K10、K20、K30、K40
常见的粘结金属一般是周期表中的铁族元素： Co、Ni、Fe
1.5 碳化物的一些主要性质
碳化物 晶格类型
Cr3C2 Mo2C WC
VC NbC TaC TiC ZrC HfC
斜方晶格 密排六方 简单六方 面心立方 面心立方 面心立方 面心立方 面心立方 面心立方
密度 g/cm3 6.68 9.18 15.7 5.36 7.56 14.48
WC-TiC-Co硬质合金
WC-TiC-Co（YT）类硬质合金适于加工塑性材料如钢材。 钢料由于加工时塑性变形很大，与刀具之间的摩擦剧烈， 因此切削温度高。YT类合金具有较高的硬度，特别是有 较高的耐热性，在高温时的硬度和抗压强度比YG类合金 高，抗氧化性能好。另外，在加工钢材时，YT类合金有 很高的耐磨性。YT类硬质合金的导热性较差，切削时传 入刀具的热量较少，大部分的热量集中在切削中，切削受 强热后会发生软化，因而有利于切屑过程的顺利进行。 YT类硬质合金中含钴量较多、含碳化钛较少时，抗弯强 度较高，较能承受冲击，适于作粗加工用；含钴量较少、 含碳化钛较多时，耐磨性及耐热性较好，适于作精加工用。 但含碳化钛愈高，其磨加工性和焊接性能也愈差，刃磨及 焊接时容易产生裂纹。
其中P类合金（包括金属陶瓷）：为长切屑 合金，主要用来切削钢材。其选择原则是：
进给量、吃刀深度 P01、P05、P10、P15、P20、P25、P30、P40
切削速度
M类合金：通用合金，通常用于切削不锈钢、高硬 度铸铁等难加工材料；其选择方法是
进给量、吃刀深度 M10、M20、M30、M40
切削速度
3.1 合金中几个主要成分在使用中起的作用 3.2 涂层刀片表面涂层对刀具使用性能的影响
3.1 合金中几个主要成分在使用中起的作用：
WC的作用 在WC-Co合金中，WC含量越高，耐磨性越好， 能采用较高的切削速度。
碳化钛的作用 增加高温硬度 增强抗月牙洼磨损能力 合金抗弯强度和韧性有所下降
0.32 80－250(取决于应力状态)
2. 硬质合金的分类
2.1 硬质合金按化学成分与使用性能分为四类：
钨钴类（ISO（K类））（WC+Co） 钨钴钛类（ISO（P类）） （WC+TiC+Co） 添加稀有金属碳化物类（ISO（M类）） （WC+TiC+TaC（NbC）+Co） 金属陶瓷（TiN（TiC）+WC+Mo2C+Ni （Co））
WC-Co类
WC-Co（YG）类硬质合金主要用于加工铸铁、有色金属和 非金属材料。加工铸铁时，切屑呈崩碎块粒，刀具受冲击很 大，切削力和切削热都集中在刀刃和刀尖附近。YG类合金有 较高的抗弯强度和冲击韧性（与YT类比较），这可减小切削 时的崩刃。同时，YG类合金的导热性较好，有利于切削热从 刀尖散走，降低刀尖温度，避免刀尖过热软化。加工有色金 属及其合金时，由于在熔化温度下有色金属及其合金不会与 WC产生熔解或熔解速度非常慢，即使在熔化温度下也不产生 化学相互作用，因此，YG类合金能成功地加工有色金属及其 合金。YG类合金的磨加工性较好，可以磨出锐利的刃口，因 此适于加工有色金属和纤维复合材料。 YG类硬质合金中含钴 量较多时，其抗弯强度及冲击韧性均较好，特别是提高了疲 劳强度，因此适于在受冲击和振动的条件下作粗加工用；含 钴量较少时，其耐磨性和耐热性较高，适合于作连续切削的 精加工用。当含钴量较少时，合金的硬度较高，耐磨性也较 好。
4.9 6.73 12.2
显微硬度 kg/cm2 1350 1499 1780 2090 1961 1599 3200 2925 2913
弹性模量 kg/cm2 38000 54400 71000 43000 34500 29100 46000 35500 35900
导热率 cal/cm℃s
0.0458 0.016 0.047 0.094 0.044 0.053 0.0869 0.10 0.07
3.2 涂层刀片表面涂层对刀具使用性能的影响： 3.2.1 进行表面处理－涂层的原因
提高硬质合金刀具的使用性能
高速切削（HSC）和高速加工（HSM）的需要
航空耐热合金，复合材料、硬材料等难加工材 料机械加工的需要。
3.2.2 涂层的优点和好处
涂层可以改善高温硬度（红硬性），提高刀 具的耐磨性。可显著地提高刀具寿命；
熔点 ℃ 1895 2410 2720 2810 3480 3880 3147 3530 2890
1.6 粘结金属特性
硬质合金中的粘结金属(即粘结相) 主要是周期 表中的铁族金属，最常用的是Co。
作为粘结金属，必须满足以下条件：
1.对碳化物有良好的润湿性。 2.与碳化物组成的合金有较高的强度。 3.与碳化物不发生化学反应。 4.能够溶解碳化物。 5.熔点要高，保证在使用条件下合金不发生软化。
附：切削牌号分类、分组号的基本组成和力学性能要求
分类分组
代号
01
10
P
20
30
40
10
M
20
30
40
01
10
K
20
30
40
基本组成(参考值)
WC
TiC (TaC. Co(Ni.
NbC 等)
Mo 等)
61～81 15～35
4～ 6
59～80 15～35
5～ 9
64～84 10～25
6～10
70～84
涂层摩擦系数小，涂层与被加工材料磨擦系 数小，切削热大部分传入工件和切屑，能减 小切削阻力，排屑流畅，有利于提高产品表 面质量和延长刀具寿命；
许多涂层刀具可以在较多场合用于干切削， 不要切削冷却液能降低消耗从而降低产品的 生产成本；同时对保护环境和生产现场员工 的身体健康具有深远的现实意义。
PVD涂层主要有：TiN、TiCN、TiAlN、TiN/TiCN、
TiN/TiAlN
CVD涂层
氮化钛（TiN）的硬度稍低，但却有较高的化学稳定性，并 可大大减少刀具与被加工工件之间的摩擦系数。
从涂层工艺性考虑，TiC和TiN均为理想的涂层材料，但无 论碳化钛或氮化钛，单一的涂层均很难满足高速切削对刀 具涂层的综合要求。
WC-TaC（NbC）-Co硬质合金
许多WC-Co硬质合金可以通过添加少量（0.5～3%左 右）的TaC、NbC、Cr3C2、VC、TiC、HfC等碳化 物来改进其性能。这些碳化物的作用是细化晶粒， 以使合金保持均匀的细晶结构而不发生明显再结晶； 同时还可明显提高合金的硬度和耐磨性而不降低其 韧性。此外，添加少量碳化物还可改进合金的高温 性能，以及产生一层坚韧的自行补偿的氧化膜，该 氧化膜能在切削某些金属及合金时抵抗粘结和扩散 磨损。目前使用较多的是添加TaC（NbC）和Cr3C2。 含有的硬质合金刀具，可顺利加工各种铸铁（包括 特硬铸铁及合金铸铁）。含有TaC（NbC）3～10% 的低钴硬质合金，可作为通用牌号。
几种材料的物理机械性能
材料
熔点 密度 (°C) (g/cm³)
硬度 (HV)
弹性模量 抗高温 (kN/mm²) 氧化性能
TiC
3067 4.93
3200
470
TiN
2950 5.40
2500
590
Al2O3
2047 3.98
2100
400
硬质合金
1400~1800
碳
合
素
金
工
工
具
具
钢
钢
普
涂
通
层
硬
硬
质
质
合
合
金
金
陶瓷
超硬材料
金 属 陶 瓷
非
金
属
陶 瓷
CBN PCD
CVD
PVD
1.2 硬质合金的生产基本过程
1.3 硬质合金常用原料
硬质合金是用粉末冶金方法生产的由难熔金属 化合物和粘结金属所构成的组合材料。
常见的难熔金属化合物一般是周期表中IV、V、 VI族过渡元素化合物(碳化物、氮化物、硼化物、 硅化物)，主要有： WC、TiC、TaC、NbC、ZrC、VC、Mo2C、 Cr3C2、TiN、TiCN、TiB2
WC-TiC-TaC（NbC）-Co硬质合金
在WC-TiC-Co硬质合金中加入适当的TaC，可提 高其抗弯强度（显著增加刀刃强度）、疲劳强度 和冲击韧性，提高耐热性、高温硬度、高温强度 和抗氧化能力，提高其耐磨性，增加抗月牙洼磨 损和抗后刀面磨损能力。这类合金兼有WC-TiCCo及WC-TaC-Co合金的大部分最佳性能，它既 可用于加工钢料（主要用途），又可用于加工铸 铁和有色金属，故常被称为通用合金（代号 YW）。这类合金通常用于加工各种高合金钢、 耐热合金和各种合金铸铁、特硬铸铁等难加工材 料。如果适当提高含钴量，这类硬质合金便具有 更高的强度和韧性，可用于对各种难加工材料的 粗加工和断续切削。
90.5
1500
90.0
1480
89.5
1320
88.5
1780
91.5
1550
90.0
1480
89.5
1400
89.0
1710
91.0
1630
90.5
1550
90.0