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硬質合金粉末成型機廣泛應用于硬質合金、粉末冶金、新型陶瓷、磁性材料、銅粉、鐵粉、石墨、氧化鎂、氧化鋁等各類粉末成型。
硬質合金是以高硬度難熔融的金屬碳化物(WC, TiC)微米級粉末為主要成分,以鈷(Co)或鎳(Ni)、鉬(Mo)為結劑,在真空爐或氫還原爐中燒成結好的粉末冶金制品。
iv b,Ⅴb,Ⅵb族金屬的碳化物、氧化物、硼化物等,高硬度和熔點特別,通稱硬質合金。
以碳化物為重點說明硬質含金的結構,特征,應用。
a、Ⅴa,Ⅵiv族金屬和碳形成的金屬型碳化物中,碳原子的半徑小,所以可以填充金屬的品格之間的金屬格子形式,保留了原有的間充形成固溶體。
在適當?shù)臈l件下,這些固溶體可以將組成元素持續(xù)溶解到飽和狀態(tài)。
因此,組成在一定范圍內變動(例如碳化鈦的組成在TiC0.5 ~ TiC之間變動),化學式不符合化合價規(guī)則。
如果超過某個極限(例如碳化鈦的ti - C = 1:1),網(wǎng)格的形狀會發(fā)生變化,原來的金屬網(wǎng)格會變成其他的金屬網(wǎng)格。此時的間充固溶體被稱為間充化合物。
金屬型碳化物,特別是iv b,Ⅴb,Ⅵb族金屬碳化物的熔點在3273 k以上,其中碳化鉿,碳化鉭分別為4160 k和4150 k,熔點知道當前的物質中最高的。
大多數(shù)碳化物的硬度很大,它們的顯微硬度大于1800kg ??mm2(顯微硬度是硬度的表示方法之一,多用于硬質合金和硬質化合物,顯微硬度1800kg??mm2相當于鉆石的硬度9。
很多碳化物在高溫下難以分解,其成分比金屬的抗氧化能力更強。
碳化鈦是碳化物中熱穩(wěn)定性最高的,是非常重要的金屬型碳化物。
但是,在氧化氣氛中,所有的碳化物在高溫下容易氧化。這可以說是碳化物最大的弱點。
除了碳原子之外,氮原子和硼原子也可以進入金屬網(wǎng)格的空隙,形成間充固溶體。
它們與間充型碳化物的性質相似,導電導熱,熔點高,硬度高,同時脆性也大。
硬質合金的基體由兩部分組成:一部分是硬化相;另一個是金屬。
固化相是指周表中過渡金屬的碳化物,如碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭等,它們的硬度很高,熔點在2000℃以上,有的甚至超過4000℃。
另外,過渡金屬的氮化物、硼化物、硅化物也具有同樣的特性,可以作為硬質合金中的硬化相。
硬化相的存在決定了合金極高的硬度和耐磨性。
結金屬一般是鐵族的金屬,鈷和鎳經(jīng)常被使用。
在制造硬質合金時,原料粉末粒度在1 ~ 2微米之間,且純度高。
原料按規(guī)定比例構成、配比,放入酒精或其他介質在濕式球磨機中浸濕,使它們充分混合、粉碎、干燥、篩后成為蠟或膠等一類成型劑加入,再經(jīng)過干燥,篩制得混合料。
然后,將混合材料粒,沖壓,加熱到接近結金屬的熔點(1300 ~ 1500℃),硬化相和結金屬成為共晶合金。
經(jīng)過冷卻,硬化相分布在結金屬晶格中,彼此緊密結合,形成堅固的整體。
硬質合金的硬度取決于硬化相含量和結晶粒度。即硬化相含量越高,結晶顆粒越細,硬度也越大。
硬質合金的韌性是由粘結金屬決定的,粘結金屬含量越高,彎曲強度越大。
1923年,德國的施特爾在碳化鎢粉末中摻入10% ~ 20%的鈷作為粘結劑,發(fā)明了硬度僅次于鉆石的碳化鎢和鈷的新合金,由人工制造而成。成為了世界最初的硬質合金。
用這種合金制成的刀具削鋼材的話,刀刃很快就會磨損,刀刃會裂開。
1929年美國的施瓦茨科夫在原有成分中加入一定量的碳化鎢和碳化鈦復式碳化物,改善了刀具切削鋼材的性能。
這是硬質合金發(fā)展史的又一成就。
硬質合金具有硬度高、耐磨性好、強度和韌性好、耐熱性、耐腐蝕性等一系列優(yōu)良性能,特別是其硬度高和耐磨性好,即使在500℃的溫度下基本保持不變,在1000℃的溫度下仍然保持較高的硬度。
硬質合金被廣泛用作刀具材料,如車床、銑床、刨刀、鉆頭、鉆孔刀等,還可切削鑄鐵、非鐵金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材,以及耐熱鋼、不銹鋼、可切削高錳鋼、工具鋼等難加工材料。
現(xiàn)在新型硬質合金工具的切削速度相當于碳鋼的數(shù)百倍。
硬質合金還可制作巖石工具、采礦工具、鉆探工具、測量工具、耐磨零件、金屬磨具、氣缸襯里、精密軸承、噴嘴等。
近二十年來,涂層硬質合金也登場了。
1969年瑞典開發(fā)成功的碳化鈦外衣刀具,刀具的基體為鎢鈷硬質合金或鎢鈷硬質合金,表面的碳化鈦外衣厚度為幾微米,但同樣的編號與號合金刀具相比,使用壽命延長3倍,切削速度提高25% ~ 50%。
20世紀70年代,第四代涂層工具問世,可以切削難以加工的材料。
硬質合金精密粉末伺服成型機是一種新型純伺服專用設備,是指伺服馬達轉動線棒上下運動上沖、母模、下沖的粉末成型機。
采用先進的機、電、氣、儀表一體化控制、伺服驅動技術。
主要適用于以結構件為主的硬質合金、粉末冶金、金屬粉末、刀具、機械零件的生產(chǎn)。
伺服沖床有獨立的伺服系統(tǒng)和電氣系統(tǒng),具有浮動沖床,使產(chǎn)品的成型密度得到有效控制,可選擇保護性沖床和普通沖床兩種沖床方式,電控采用PLC可編程控制器。
采用按鈕集中控制,同時安裝機械限制裝置,從而保證產(chǎn)品的一致性。
具有穩(wěn)定性、精度、效率等特點。