新型硬质合金

1. 细晶粒和超细晶粒碳化物

硬质合金晶粒细化后，硬质合金相的尺寸变小，粘结相更加均匀地分布在硬质合金相周围，可以提高硬质合金的硬度和耐磨性。但弯曲强度有所下降。适当增加粘结剂中钴的含量可提高弯曲强度。晶粒尺寸：普通牌号工具合金YT15、YG6等为中等晶粒，平均晶粒尺寸为2～3μm；t细晶粒合金的平均晶粒尺寸为1.5～2μm，微米晶粒碳化物的平均晶粒尺寸为1.0～1.3μm。亚微晶碳化物为0.6～0.9μm；t超细晶碳化物为0.4～0.5μm；纳米系列微晶碳化物为0.1～0.3μm；我国硬质合金刀具已达到细晶粒水平亚细粮食。

2.TiC基硬质合金

以TiC为主体，占60%～80%以上，以Ni～Mo为结合剂，并添加少量其他碳化物的合金，不含或含少量WC。与WC基合金相比，TiC在碳化物中硬度最高，因此合金硬度高达HRA90～94，还具有较高的耐磨性、抗新月牙磨损能力、耐热性、抗氧化性和化学稳定性，与工件材料的亲和力小，摩擦因数小，抗粘附力强，刀具耐用度比WC高数倍，因此可以加工钢和铸铁。与YT30相比，YN10的硬度接近，焊接性和锋利性良好，基本可以替代YT30。但弯曲强度达不到WC，主要用于精加工和半精加工。由于其抗塑性变形和抗落刃能力较差，不宜重切削和断续切削。

3.添加稀土元素的硬质合金

稀土硬质合金是在各种硬质合金刀具材料中，添加少量稀土元素（化学元素周期表中原子序数为57-71（从La到Lu），加上21和39（Sc和Y）元素，共17种元素），稀土元素存在于（W，Ti）C或（W，Ti，Ta，Nb）C固溶体中。能强化硬质相，抑制WC晶粒的不均匀长大，使其更加均匀，晶粒尺寸减小。少量稀土元素也固溶在结合相Co中，强化了结合相，使组织更加致密。稀土元素富集在WC/Co界面和(W,Ti)C、(W,Ti)C等界面之间，常与杂质S、O等结合，形成化合物如RE2O2S，提高界面清洁度，增强硬质相和粘结相的润湿性。从而使稀土硬质合金的冲击韧性、弯曲强度和抗冲击性能得到显着提高。其室温和高温硬度、耐磨性以及刀具表面的抗扩散和抗氧化能力也得到了提高。切削时，稀土硬质合金刀片表层的富钴现象可以有效降低切屑、工件和刀具之间的摩擦因数，减小切削力。因此，有效提高了机械性能和切削性能。我国稀土元素资源丰富，稀土硬质合金的研发领先于其他国家。已开发出添加稀土牌号的 P、M、K 合金。

4.硬质合金涂层

杜e 针对硬质合金的硬度和耐磨性好，韧性差，通过化学气相沉积（CVD）等方法，在硬质合金表面镀上一层（5～12μm）硬度好、耐磨性高的材料的物质（TiC、TiN、Al2O3），形成涂层硬质合金，使其既具有高硬度和高耐磨性的表面，又具有坚固的基体；因此，可以提高刀具寿命和加工效率，降低切削力和切削温度，提高加工表面质量，在相同切削速度下大大提高刀具耐用度。近20年来，涂层硬质合金刀具得到了长足的发展，已占刀具总量的50%~60%以上。可索引先进工业国家的工具。涂层刀片最适合连续车削，用于各种碳素结构钢、合金结构钢（包括正火和回火）、易切削钢、工具钢、马氏体不锈钢和灰铸件的精加工、半精加工和轻负荷粗加工铁。

5. 分级硬质合金

硬质合金在某些情况下，除了要求非常高的表面硬度和耐磨性外，还需要具有良好的冲击韧性。普通硬质合金的硬度与强度、韧性和耐磨性之间是相互制约的，两者不能兼得。功能梯度材料解决了硬质合金中存在的上述问题，此类合金在组织中表现出Co的梯度分布，即合金的最外层低于合金贫钴层的标称Co含量，中间层高于合金富钴层标称Co含量，核心为WC-Co-η三相显微组织。由于表面WC含量高，因此硬度高，耐磨性好；中间层Co含量高，韧性好。因此，其使用寿命是同类传统硬质合金的3～5倍，且各层成分可根据需要进行调整。

总结，通过对硬质合金的分类和细化，我们可以看到，新型硬质合金刀具相对于传统刀具有了很大的改进，一方面采用了细颗粒和超细颗粒的硬质合金材料，硬度与强度的完美结合。此外，压力烧结等新工艺可以进一步提高硬质合金的内在质量。另一方面，采用优质整体硬质合金刀具开发的通用刀具，使得切削速度、切削效率和刀具寿命比高速钢提高数倍。这些新型刀具的生产将在很大程度上填补硬质合金的缺陷。硬质合金刀具材料的发展，使其从其独特的性能应用领域拓展到现代刀具材料技术的发展，实现材料优势互补、材料替代的补充。让它应用到更高、更广泛的切割领域。 

希望这篇文章能够在一定程度上帮助您更好地了解硬质合金。除了这个，请阅读前半部分“硬质合金切削刀具的分类与研究”。如果您对硬质合金产品有任何疑问或需求，请联系我们。