Твердый сплав изготавливается методом порошковой металлургии. В качестве твердой фазы используются карбиды металлов (карбид вольфрама WC, карбид титана TiC, карбид тантала TaC, карбид ниобия NbC и т. д.) с высокой твердостью и температурой плавления, а в качестве связующей фазы — металлический кобальт, алюминий или никель. Изготавливается в виде порошка, смешивается в определенной пропорции, прессуется в форму и спекается при высокой температуре и высоком давлении.
Поскольку содержание карбидов с высокой температурой плавления и высокой твердостью в твердом сплаве намного превышает таковое у быстрорежущей стали, твердость твердого сплава при комнатной температуре очень высока (89~93HRA эквивалентно 78~82HRC), сопротивление плавлению хорошее, горячая твердость может достигать 800℃~1000℃ или более, а допустимая скорость резания в 4~7 раз выше, чем у быстрорежущей стали. Это основной инструментальный материал, используемый при обработке резанием, уступающий только быстрорежущей стали. Однако прочность на изгиб обычного твердого сплава составляет всего 1/3~1/2 от прочности на изгиб быстрорежущей стали, а ударная вязкость составляет всего 1/35~1/4 от прочности на изгиб быстрорежущей стали (т. е. он более хрупкий), поэтому его способность выдерживать удар и изгиб относительно низкая.
Механические свойства твердого сплава в основном определяются типом, количеством, размером частиц порошка и содержанием связующего карбида, который составляет твердый сплав. Чем выше твердость и температура плавления карбида, тем лучше горячая твердость твердого сплава. Поскольку твердость и температура плавления карбида как твердой фазы намного выше, чем у связующего, чем больше содержание карбида в твердом сплаве, тем выше твердость, но тем ниже прочность на изгиб. Если соотношение связующего увеличивается, прочность и ударная вязкость улучшаются. Кроме того, когда содержание связующего постоянно, чем мельче порошок карбида, тем тоньше связующий слой, что эквивалентно относительному уменьшению связующего, что увеличивает твердость и снижает прочность на изгиб. Если порошок карбида очищается без уменьшения толщины связующего слоя, может быть достигнута цель увеличения твердости без уменьшения прочности на изгиб.
Область применения обычного твердого сплава
| Бренд | Производительность | Область применения |
| YG3 | Среди сплавов YG его износостойкость уступает только YG3X и YC6A. Он может использовать более высокие скорости резания, но чувствителен к ударам и вибрации. | Подходит для непрерывной чистовой и получистовой обработки чугуна, цветных металлов и их сплавов, а также неметаллических материалов. |
| YG3X | Это мелкозернистый сплав, самый износостойкий среди сплавов YG, но его ударная вязкость невысока. | Подходит для чистовой обработки и расточки чугуна, цветных металлов и их сплавов, а также подходит для чистовой обработки закаленной стали и вольфрамовых материалов. |
| YC6 | Обладает высокой износостойкостью, но ниже, чем YC6X, YG3X и YG3. | Подходит для черновой токарной обработки при непрерывном резании, получистовой и чистовой обработки при прерывистом резании чугуна, цветных металлов и их сплавов, а также неметаллических материалов. |
| YC6X | Это мелкозернистый сплав, его износостойкость выше, чем у YC6, а эксплуатационная прочность близка к YC6. | Подходит для обработки холодного чугуна, легированного чугуна и жаропрочной стали, а также подходит для чистовой обработки обычного чугуна и может использоваться для изготовления мелкого инструмента для машиностроительной промышленности. |
| YG8 | Он имеет более высокую эксплуатационную прочность, лучшую ударопрочность и вибростойкость, чем YC6, а также меньшую износостойкость и допустимую скорость резания. | Подходит для черновой обработки чугуна, цветных металлов и их сплавов, а также неметаллических материалов. |
| YG8C | Это крупнозернистый сплав с более высокой эксплуатационной прочностью, близкий к YGI1. | Подходит для токарных инструментов, строгальных инструментов и т.п. при резании с большой нагрузкой |
| YG6A | Это мелкозернистый сплав, его износостойкость и эксплуатационная прочность аналогичны YC6X. | Подходит для получистовой обработки твердого чугуна, серого чугуна, ковкого чугуна, цветных металлов и их сплавов, а также жаропрочных легированных сталей. Также может использоваться для получистовой и чистовой обработки высокомарганцовистой стали, твердой стали и легированной стали |
| YT5 | Он обладает более высокой прочностью, лучшей ударопрочностью и вибростойкостью, но худшей износостойкостью среди сплавов YT. | Подходит для чернового точения, чернового строгания, получистового строгания, чернового фрезерования и сверления прерывистых поверхностей из углеродистой и легированной стали. |
| YT14 | Обладает высокой эксплуатационной прочностью, хорошей ударопрочностью и вибростойкостью, но немного хуже, чем YT5, а также более высокой износостойкостью и допустимой скоростью резания, чем YT5. | Подходит для черновой токарной обработки углеродистой и легированной стали, получистовой и чистовой обработки при прерывистом резании, а также чернового фрезерования сплошных поверхностей. |
| YT15 | Износостойкость лучше, чем у YT14, но ударная вязкость хуже, чем у YT14. | Подходит для чернового точения, получистовой и чистовой обработки при непрерывном резании, чистовой обработки профилей при прерывистом резании, а также чистового и получистового фрезерования непрерывных поверхностей при обработке углеродистой и легированной стали. |
| YT30 | Износостойкость и допустимая скорость резания выше, чем у YT15, но прочность на разрыв и ударная вязкость низкие, а при сварке и шлифовке легко образуются трещины. | Подходит для чистовой обработки углеродистой и легированной стали, например, для чистовой обработки небольших сечений, чистовой расточки, чистовой раздачи и т. д. |
| YW1 | Эксплуатационные характеристики сплавов YT были расширены, они могут выдерживать определенные ударные нагрузки и обладают хорошей универсальностью. | Подходит для финишной обработки труднообрабатываемых материалов, таких как жаропрочная сталь, высокомарганцовистая сталь, нержавеющая сталь, а также подходит для финишной обработки обычной стали, чугуна и цветных металлов. |
| YW2 | Износостойкость немного уступает сплаву YWI, но прочность на разрыв выше и выдерживает большие ударные нагрузки. | Подходит для чистовой и получистовой обработки труднообрабатываемых сталей, таких как жаропрочная сталь, высокомарганцовистая сталь, нержавеющая сталь и высококачественная легированная сталь, а также подходит для чистовой обработки обычной стали, чугуна и цветных металлов. |
| YN1O | Хорошая износостойкость и термостойкость, твердость эквивалентна YT30, прочность немного выше, чем YT30, сварочные характеристики и шлифовальные характеристики лучше, чем YT30 Хорошо | Подходит для непрерывной обработки поверхности углеродистой стали, легированной стали, нержавеющей стали, инструментальной стали и закаленной стали. Эффект обработки особенно хорош для длинных деталей и деталей с небольшими требованиями к шероховатости поверхности |
| YNO5 | Твердость и износостойкость самые высокие среди твердых сплавов, износостойкость близка к керамике, но ударопрочность и вибростойкость низкие. | Подходит для высокоскоростной чистовой обработки стали, закаленной стали, легированной стали, чугуна и легированного чугуна, а также для чистовой обработки тонких деталей с особенно хорошей жесткостью технологической системы. |
Вообще говоря, связь между износостойкостью и вязкостью твердого сплава противоречива: улучшение износостойкости приведет к снижению вязкости, а улучшение вязкости неизбежно приведет к снижению износостойкости. Поэтому при выборе марок сплавов необходимо учитывать конкретные требования к использованию в соответствии с объектом обработки и условиями обработки. 
Если выбранная марка склонна к раннему растрескиванию и повреждению во время использования, рекомендуется выбрать марку с более высокой прочностью; если выбранная марка склонна к раннему износу и повреждению во время использования, рекомендуется выбрать марку с более высокой твердостью и лучшей износостойкостью. Следующие марки: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C слева направо, твердость уменьшается, износостойкость уменьшается, а прочность увеличивается; наоборот, верно обратное.
Share:
Развитие рынка литья металлических порошков под давлением (MIM)
Интеграция контроля формы титанового сплава с использованием недорогой порошковой металлургии