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硬質(zhì)合金刀具科普知識

合金刀具是機械制造中用于切削加工的工具，又稱切削工具。廣義的切削工具既包括刀具，還包括磨具。絕大多數(shù)的刀具是機用的，但也有手用的。由于機械制造中使用的刀具基本上都用于切削金屬材料，所以"刀具"一詞一般就理解為金屬切削刀具。切削木材用的刀具則稱為木工刀具。

刀具的發(fā)展在人類進步發(fā)展中占有重要的地位。中國早在公元前28～前20世紀(jì)，就已出現(xiàn)黃銅錐和紫銅的錐、鉆、刀等銅質(zhì)刀具。戰(zhàn)國后期(公元前三世紀(jì))，由于掌握了滲碳技術(shù)，制成了銅質(zhì)刀具。當(dāng)時的鉆頭和鋸，與現(xiàn)代的扁鉆和鋸已有些相似之處。

硬質(zhì)合金刀具常用的Y硬質(zhì)合金刀具的種類有：

YT---鎢鈷鈦合金產(chǎn)品，YW----鎢鈷鈦鉭合金產(chǎn)品，YG----鎢鈷合金。

a---陶瓷：一般可以干式切削，抗彎強度低些，但紅硬性很高，當(dāng)溫度達(dá)到1200攝氏度時，硬度仍高達(dá)80HRA ，主要適合加工鋼，鑄鐵，不銹鋼，淬硬合金零件以及精銑大平面等。

b---金剛石：一般的都是人造聚晶金剛石，一般都加工些活塞，汽缸，軸承的車，鏜等。

c---立方氮化硼：其硬度略低于人造金剛石，但它的熱穩(wěn)定性和對鐵的化學(xué)穩(wěn)定性均高于人造金剛石，因此可用來加工各黑色的金屬，如淬硬的工具鋼，模具鋼，冷硬鑄鐵以及硬度在35HRC以上的鈷基和鎳基高溫合金。

合金刀具主要材料是硬質(zhì)合金，主要指的是，采用碳化鎢（WC）作為硬質(zhì)相，鈷（Co）作為粘結(jié)相的硬質(zhì)合金，俗稱鎢鋼。硬度高（86~93HRA），紅硬性好，適合大部分金屬材料的切削加工。

還有一種并非碳化鎢（WC）基的硬質(zhì)合金刀片，俗稱金屬陶瓷（Cermet），是一種以TiC、TiCN為硬質(zhì)相，Co、Ni作為粘結(jié)相的硬質(zhì)合金，與普通硬質(zhì)合金的區(qū)別，就是硬質(zhì)相由WC變成TiC、TiCN。金屬陶瓷不是陶瓷，是硬質(zhì)合金的一種。

硬質(zhì)合金用作刀具主要有三種形式：

1、焊接硬質(zhì)合

2、金硬質(zhì)合金棒料

3、硬質(zhì)合金刀片

合金刀具里的合金是什么組成的呢

硬質(zhì)合金是由硬度和熔點很高的碳化物（稱硬質(zhì)相）和金屬（稱粘結(jié)相）通過粉末冶金工藝制成的。其中硬質(zhì)合金刀具中常用的碳化物有WC、TiC、TaC、NbC等，常用的粘結(jié)劑是Co，碳化鈦基的粘結(jié)劑是Mo、Ni.

硬質(zhì)合金的物理力學(xué)性能取決于合金的成分、粉末顆粒的粗細(xì)以及合金的燒結(jié)工藝，含高硬度、高溶點的硬質(zhì)相愈多，合金的硬度與高溫硬度愈高，含粘結(jié)劑愈多，強度愈高，合金中加入TaC、NbC有利于細(xì)化晶粒，提高合金的耐熱性，常用的硬質(zhì)合金排號中含有大量的WC，TiC,因此硬度，耐磨性，耐熱性均高于工具鋼，常溫硬度達(dá)89~94HRA,耐熱度達(dá)到80~1000度。

常用硬質(zhì)合金有有四大類：鎢鈷類（YG）、鎢鈦鈷類（YT)、鎢鈦鉭（鈮）鈷類（YT）與碳（氮）化鈦類（YN）。

YG鎢鈷類其分為K類合金，其特點抗彎強度與韌性比P類高，能承受對刀具的沖擊，可減少切削時的崩刃，但耐熱性比P類差，因為主要用于加工鑄鐵、非鑄鐵材料與非金屬材料，同時在加工脆性材料時切屑呈崩碎狀，K類合金導(dǎo)熱性較好，有利于降低切削溫度，此外，K類合金磨削加工性能，可以刃磨出較鋒利的刃口，故也適合加工非鑄鐵材料及纖維壓層材料。

國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，把常用的硬質(zhì)合金按照成分和性能，分為三大類：

鎢鈷類硬質(zhì)合金 - YG主要成分：碳化鎢（WC）、鈷（Co）

鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金 - YT主要成分：碳化鎢（WC）、碳化鈦（TiC）、鈷（Co）

鎢鈦鉭鈮類硬質(zhì)合金 - YW

主要成分：碳化鎢（WC）、碳化鈦（TiC）、碳化鉭（TaC）、碳化鈮（NbC）、鈷（Co）