你知道钨钢有哪些应用?

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。

带您全面了解“硬质合金”

硬质合金是以一种或几种难熔碳化物(碳化钨、碳化钛等)的粉末为主要成分,加入作为粘接剂的金属粉末(钴、镍等),经粉末冶金法而制得的合金。它主要用于制造高速切削刃具和硬、韧材料切削刃具,以及制作冷作模具、量具和不受冲击、振动的高耐磨零件。

硬质合金的特点

(1)硬度、耐磨性和红硬性高

硬质合金常温下硬度可达86~93HRA,相当于69~81HRC。在900~1000℃能保持高硬度,并有优良的耐磨性。与高速工具钢相比,切削速度可高4~7倍,寿命长5~80倍,可切削硬度高达50HRC的硬质材料。

(2)强度、弹性模量高

硬质合金的抗压强度高达6000MPa,弹性模量为(4~7)×105MPa,都高于高速钢。但其抗弯强度较低,一般为1000~3000MPa。

(3)耐蚀性、抗氧化性好

一般能很好地抗大气、酸、碱等腐蚀,不易氧化。

(4)线膨胀系数小

工作时,形状尺寸稳定。

(5)成形制品不再加工、重磨

由于硬质合金硬度高并有脆性,所以粉末冶金成形烧结后不再进行切削加工或重磨,特需再加工时,只能采用电火花、线切割、电解磨削等电加工或专门的砂轮磨削。通常由硬质合金制成的一定规格的制品,采用钎焊、粘接或机械装夹在刀体或模具体上使用。

 

常用硬质合金

常用硬质合金按成分和性能特点分为三类:钨钴类、钨钛钴类、钨钛钽(铌)类。生产中应用最广泛的是钨钴类和钨钛钴类硬质合金。

(1)钨钴类硬质合金

主要成分是碳化钨(WC)和钴

(2)钨钛钴类硬质合金

主要成分是碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)及钴

(3)钨钛钽(铌)类硬质合金

这类硬质合金又称通用硬质合金或万能硬质合金,主要成分是碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)或碳化铌(NbC)和钴组成。

 

硬质合金的应用

(1)刀具材料

硬质合金用做刀具材料的数量最大,可制作车刀、铣刀、刨刀、钻头等。其中钨钴类硬质合金适于黑色金属、有色金属的短切屑加工和非金属材料的加工,如铸铁、铸造黄铜、胶木等;钨钛钴类硬质合金适于钢等黑色金属的长切屑加工。在同类合金中,钴含量较多的适于粗加工,钴含量少的适于精加工。通用类硬质合金对于不锈钢等难加工材料的加工寿命较其他硬质合金长得多。

(2)模具材料

硬质合金主要用做冷拉模、冷冲模、冷挤模、冷墩模等冷作模具。

硬质合金冷镦模在承受冲击或强冲击的耐磨工作条件下,其共性是要求硬质合金有较好的抗冲击韧性、断裂韧性、疲劳强度、抗弯强度以及良好的耐磨性。通常选用中、高钴和中、粗晶粒合金牌号。

一般来说,硬质合金的耐磨性,韧性两者关系是矛盾的:耐磨性的提高将导致韧性降低,而韧性的提高又必然导致耐磨性的降低。因此在选用合金牌号时,需根据加工对象及加工工作条件,来满足特定使用要求。

若所选用的牌号在使用中容易产生早期崩裂而损坏,宜选用韧性较高的牌号;若选用的牌号在使用中容易产生早期磨损而损坏,宜选用硬度较高,耐磨性更好的牌号。

(3)量具和耐磨零件

硬质合金用于量具的易磨损表面镶嵌和零件、磨床精密轴承、无心磨床导板和导杆、车床顶尖等耐磨件。

 

来源:转载于网络

硬质合金材料的特性

硬质合金硬度高,常温下硬度可达85~95HRA。热硬性高,可达900~1000℃。耐磨性好,可切削50HRC左右的硬质材料;抗压强度高,硬质合金的抗压强度可达到4510MPa,但抗弯强度低,脆性大。硬质合金的冲击韧度很低,而随硬质合金中含钴量增加及WC晶粒的增大而提高;耐腐蚀性和抗氧化性良好;线膨胀系数小,导热性差,有利于硬质合金与钢的焊接。密度一般在6.0~ 16.0g/cm3之间,根据其密度可以确定硬质合金的化学成分及牌号。

由于硬度高,加工较困难,硬质合金材料只能采用电加工(如电火花、线切割、电解磨削等)或砂轮磨削的特殊方法进行加工。而且一般将硬质合金制件钎焊、粘接或机械夹固在模具上使用,切削和磨削采用高硬度硬质合金刀具和金刚石磨具。因此,只能制造小型的、形状简单的模具零件或镶块,不需热处理。所以,加工成形的模具不存在尺寸和硬度等变化问题。如果使用不当,将会造成严重浪费。

硬质合金中碳化物含量越多,钴含量越少,则合金硬度、热硬性、耐磨性越高,但强度、韧性越低。有合金适宜于加工脆性材料,也有合金适宜于加工塑性材料。同类合金中含钴量高的适于粗加工,含钴量低的适于精加工。

硬质合金可用于制造冷作模具,如冷拉模、冷冲模、冷挤压模、冷镦模和精轧辊等。

硬质合金模具材料需具备得四大性能

1.具有高得强韧性

模具在挤压过程中,要同时承受极大的挤压力、弯曲应力、冲击等复杂的负荷,故要求所选用的材料,经过热处理后,应具有高的强韧性,因此,模具材料应有良好的淬透性,这样才能保证模具能淬透及均匀的组织。大块的碳化物及严重的偏折、纤维方向性和非金属夹杂等内部缺陷,都会使模具的强韧性降低,或在受负荷时引起应力集中,造成模具早期破坏。

2.良好的耐磨性

模具应有高的耐磨性,才能保证正常的使用寿命,生产出大批量合格的挤压件。

一般来说,钢的硬度与耐磨性在一定条件下是成正比的,故要求模具材料不但要有足够的淬透性,还要有高的淬硬性。但除了硬度外,决定钢的耐磨性的还有热处理后基体组织的粗细、成分、过剩与回火析出碳化物相多少、大小、类型、分散度及红硬性等。如高速钢与低合金工具钢,虽然热处理后具有同样的硬度值,实际使用时,前者耐磨性要高得多,而含有80%以上WC的硬质合金,其耐磨性比钢材高数十倍,所以,在大批量的挤压生产时,为得到模具长的使用寿命,仍然多用价格高、工艺性复杂的高速钢、硬质合金为模具材料。

3.足够的热稳定性

当连续生产时,模具的温升有时达到或超过200℃,这对用160-180℃作回火温度的模具材料,会使强度、硬度下降,故用于温升较高的模具材料,应具备良好的抗回火稳定性。

4.良好的工艺性

冷挤压模具的制造周期长,工艺复杂,精度要求高。一般均须经过锻造、切削加工、热处理、磨削或其它精加工等。故只有工艺性比较良好的材料,才能满足生产上的需要。

 

来源:文章转载于中华标准件网

硬质合金成分结构对其性能起至关重要的影响

硬质合金材料作为现代工业的牙齿,其质量控制是生产的主要事项,任何一个生产工艺流程都必须严谨务实,硬质合金成分结构直接影响到性能关系。

硬质合金材料的性能受硬质相和黏结相成分与结构的影响。一般而言,硬质相含量较高且晶粒较细时,合金的硬度高,耐磨性好,抗冲击性较差。合金中缺碳时,出现η相(脱碳相),合金性能变脆,碳化钛或碳化钽含量较高时,合金的红硬性提高,抗月牙洼磨损能力增强,硬质合金刀片的切削性能更好。

黏结相的成分与结构也对硬质合金的性能产生重要影响。在硬质合金生产中,Co是一种良好的黏结金属,与Ni、Fe比较,Co与硬质相的湿润性好,所黏结的硬质合金性能通常比Ni、Fe黏结的高。由于Ni的磁性低,耐腐蚀性好,使WC-Ni作为无磁合金或耐腐蚀合金,在性能上优于WC-Co合金。

碳与铁生成稳定的Fe3C,它妨碍硬质合金材料的黏结与烧结。且铁易与碳化物形成脆性的三元化合物,使合金的脆性增加,铁黏结的硬质合金硬度虽然不低,但强度与钴黏结的合金差距较大。

为强化黏结相,改善硬质合金材料的性能,研究出不同成分与结构的新黏结相。利用W和C使Co合金化,制成具有共晶成分的钴合金,其理论共熔温度为1280℃,熔点低,有利于烧结坯在低温下完成致密化。

通过调节黏结相的成分改善硬质合金的红硬性和抗蠕变能力,取得了良好效果。如采用Co-Ni-Cr-Mo-Al高温合金替代传统的Co黏结相,所黏结的硬质合金刀片刀刃比Co黏结相具有更长的使用寿命,抗切削变形性能更好。

 

来源:转载于中国硬质合金商务网

汇入中国改革开放洪流的肯纳金属

改革开放40年,全世界都为中国经济发展而惊叹不已,中国向世界敞开大门,一批批外资企业也陆续进入中国这片绿洲投资建厂。肯纳金属有幸作为其中的一员见证并经历中国的蓬勃发展。12月6-7日,肯纳金属参加了由弗戈工业在线主办的第二届企业家国际论坛和改革开放最具影响力企业颁奖盛典,业内高端精英齐聚一堂,肯纳金属荣获了改革开放最具影响力企业奖,是刀具企业中唯一的获奖企业。

回顾已有80年历史的肯纳金属在华的发展,这些年来也浓缩成一部改革开放大环境下的企业简史。

自1995年肯纳进入中国的市场以来。在“在中国,为中国”的长期战略指引下,肯纳金属贴近中国的客户共同成长,为广大中国客户提供优质的产品和世界领先的解决方案。2006年,肯纳金属在天津投资逾8000万美金,建成了工艺对标国际先进水平的生产基地。

肯纳天津工厂占地80000平方米,创造工作岗位300余个。严格执行肯纳金属的产品质量和工艺标准,为客户提供硬质合金刀片、挤压整体棒料、钢制产品、特殊刀柄系统的解决方案,以及合金头和粉末。成为天津泰达开发区的利税骨干。如今,肯纳继续在天津工厂投资建设新的项目。包括PCD等高效刀具。先进的加工设备以及3D/CAD技术交互支持,使得PCD生产线具有高度的灵活性,根据客户需求非标定制的同时保证稳定的质量。团队具备全线PCD设计能力,满足客户高效、高性能定制化需求。

2012年在上海成立了高效解决方案中心。集设计,应用,服务于一体。2016年9月30日,肯纳亚洲(中国)管理有限公司成立,整合了肯纳金属旗下各个事业部的管理、销售、采购和研发等各种职能,旨在更好地为中国客户提供标准化的服务。为客户提供更为便捷的服务与支持。成立了 “快速响应中心(Rapid Response Center-RRC)。RRC致力于客户刀具修磨服务以及简单非标刀具的加工服务,以确保客户刀具产品的效益最大化;用12个字来概括:便捷服务、快速响应、智能服务。这充分诠释了肯纳金属在为用户提供高技术含量产品的同时,通过不断完善市场服务,与客户共同持续成长的企业理念。此外,将近1600平方米的物流配送中心以及知识培训中心等旨在在更高效快速地服务于中国的客户。

回馈我们生活和工作的的社会,是肯纳金属公司的企业文化之一。从2006年肯纳金属公司首次在中国高校设立奖学金以来,迄今为止已经十年。公司一直致力与诸多知名院校建立长期合作,以奖学金资助、技术交流、校企合作,实习和职业规划等项目,在校企双方人员培训、合作研发等方面进行深入合作,有力地促进国内制造业优秀并具有创新精神的专业人才的培养,助力国内高等院校的专业人才培养。

肯纳汇入中国改革开放40年洪流,如今,已将近1600多名员工。满足客户的需求作为企业的发展核心和动力。多元化助力中国制造装备的发展是肯纳的使命。肯纳将一如既往,为下一个40年的发展继续努力前行。

肯纳钨钢行业内公认耐磨专家

无可匹敌的制造能力
• 肯纳设计制造的硬质合金件提供最佳的性能和可靠性。具体表现在:
• 拥有超过30种已经证明其优异性能的材质可供选择,满足客户的不同需求。
• 耐磨产品经高压烧结炉及独创的超硬Keziz 烧结工艺后。可消除几乎所有会影响产品耐磨性能的坑及内部缺陷。

肯纳的强大制造力还体现在:
• 具备生产长至1650毫米,直径达510毫米的超大硬质合金耐磨制品的能力。
• 独一无二的柔性制造能力。它确保了我们能驾驭从最简单的单件定单,到最复杂结构的客户化定制产品的供应能力。
• 生产工艺经ISO9002/2000认证,其质量控制及非毁坏性检验能力符合最苛刻的美国核工业及军工工业标准。

耐磨零件专家
肯纳倾心全力为客户提供性能和价值出众的硬质合金产品。肯纳在制造工艺的每一步贯切近乎苛刻的设计标准和严格的质量控制,使肯纳的产品在业界树立了性价比和服务的行业标准。

肯纳硬质合金的性能

碳化钨硬质合金毛坯件由不同尺寸的硬质及耐磨的颗粒(碳化钨WC),与延性金属材料(钴、镍、铬、铁)混合粘结而成。此外,一些称为“立方体”碳化物(TiC, TaC, VaC, NbC)在一些情况下为了优化某些特定属性而必要混合加入的。 配方精密的混合物,配合特定的烧结工艺,确保最终产品具备最佳的机械性能。

烧结材料所具备的硬度和韧性是一种必要的机械属性,特别是在高温情况下。WC晶粒尺寸和粘结剂配方比例的精确平衡是这些机械性能的必要条件。

硬度(ASTM B-294/ISO 3738和3878)被定义为在金刚石压头压入试样材料表面时,试样材料抵抗变形的能力。通常使用维氏硬度计对硬度进行测定,负荷为30公斤(HV30)。

韧性(ASTM B-406/ISO 3327)以横向断裂强度作为表述(TRS)。韧性可通过简单的三点折弯测试,对折弯处产生断裂的应力进行测试而获得。

通常而言,“硬度”意味着“使用寿命长”,但以牺牲强度和韧性为代价。硬度和韧性的优化源自WC晶粒尺寸,以及精确的粘结剂配方比例的精准平衡,此外还需要和涂层处理专家紧密配合,从而向市场提供最佳性能的刀具毛坯件,满足终端客户的应用需求。在过去80余年,肯纳金属公司在传承Hertel公司和威迪亚公司材质技术的基础上,率先研发了多种创新刀具产品和生产工艺。

刀具材料在微观结构上的同质性和一致性也是确保终端产品质量的关键所在。此外,在与全球刀具制造商和终端用户紧密合作的情况下,肯纳金属公司研发不断性能优化,享誉全球的材质产品。

肯纳钨钢硬质合金材料的优势

肯纳金属公司提供性能最佳的硬质合金毛坯产品,产品有着极高的尺寸精度和冶金性能标准;为刀具制造商,高度自动化的钻头及立铣刀生产厂家提供产品优势,确保平稳无暇的生产工艺。

我们的产品和服务旨在帮助客户提高生产率,在制造业以及刀具应用中获得最佳的优势。

肯纳金属公司的工具毛坯产品具有稳定的冶金性能,以及一致的尺寸精度,在全球享有良好的声誉。肯纳金属公司在硬质合金毛坯产品领域倡导创新精神,致力于开发新的生产工艺和材料,确保其在全球范围的领先地位。肯纳金属公司在切削刀具行业的专业性享誉全球,并将为孔加工和铣削加工应用领域的客户提供最佳品质的毛坯产品。

80多年以来,肯纳金属公司以其丰富经验为傲,与刀具制造商和用户紧密合作,致力于专业生产创新型产品,为客户提供最佳的产品优势。我们的产品采用高纯度的原材料制成,确保刀具性能的稳定性。

我们生产的独特的粘结相粉末配方确保极佳的抗腐蚀性能,在各种工作环境中有出色的抗点蚀性能,例如潮湿的空气,磨削冷却液,等等。这将帮助许多刀具制造商最大提高特定PVD涂层的附着结合性能,从而最终改善刀具性能。