硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時(shí)仍有很高的硬度。
硬質(zhì)合金廣泛用作刀具材料,如車(chē)刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等,用于切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材,也可以用來(lái)切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。
硬質(zhì)合金具有很高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性,被譽(yù)為“工業(yè)牙齒”,用于制造切削工具、刀具、鈷具和耐磨零部件,廣泛應(yīng)用于軍工、航天航空、機(jī)械加工、冶金、石油鉆井、礦山工具、電子通訊、建筑等領(lǐng)域,伴隨下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,硬質(zhì)合金市場(chǎng)需求不斷加大。并且未來(lái)高新技術(shù)武器裝備制造、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及核能源的快速發(fā)展,將大力提高對(duì)高技術(shù)含量和高質(zhì)量穩(wěn)定性的硬質(zhì)合金產(chǎn)品的需求。
制造硬質(zhì)合金時(shí),選用的原料粉末粒度在1~2微米之間,且純度很高。原料按規(guī)定組成比例進(jìn)行配料,加進(jìn)酒精或其他介質(zhì)在濕式球磨機(jī)中濕磨,使它們充分混合、粉碎,經(jīng)干燥、過(guò)篩后加入蠟或膠等一類(lèi)的成型劑,再經(jīng)過(guò)干燥、過(guò)篩制得混合料。然后,把混合料制粒、壓型,加熱到接近粘結(jié)金屬熔點(diǎn)(1300~1500℃)的時(shí)候,硬化相與粘結(jié)金屬便形成共晶合金。經(jīng)過(guò)冷卻,硬化相分布在粘結(jié)金屬組成的網(wǎng)格里,彼此緊密地聯(lián)系在一起,形成一個(gè)牢固的整體。硬質(zhì)合金的硬度取決于硬化相含量和晶粒粒度,即硬化相含量越高、晶粒越細(xì),則硬度也越大。硬質(zhì)合金的韌性由粘結(jié)金屬?zèng)Q定,粘結(jié)金屬含量越高,抗彎強(qiáng)度越大。
硬質(zhì)合金的硬度檢測(cè)對(duì)其試件的形狀及尺寸適應(yīng)性較強(qiáng),試驗(yàn)效率高。另外,硬質(zhì)合金材料硬度與其它物理特性之間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如,硬質(zhì)合金硬度試驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)基本上都是檢測(cè)金屬抵抗塑性變形的能力,這兩種試驗(yàn)在某種程度上都是檢測(cè)金屬相似的特性。所以,其檢測(cè)結(jié)果是完全可以相互比較的。硬質(zhì)合金拉伸試驗(yàn)設(shè)備龐大、操作復(fù)雜、要制備試樣、試驗(yàn)效率低,對(duì)于許多金屬材料,都有一硬度試驗(yàn)和拉力試驗(yàn)的換算表可查。因此,在檢測(cè)硬質(zhì)合金材料力學(xué)性能時(shí),人們?cè)絹?lái)越多地采用硬度試驗(yàn),而較少采用拉伸試驗(yàn)。