硬質(zhì)合金用什么方法可以加工

2020-12-10

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硬質(zhì)合金作為一種具有硬度高。強(qiáng)耐磨、高強(qiáng)度、韌性好、耐高溫、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能的合金材料，被廣泛應(yīng)用于石油鉆采、煤炭挖掘、化工設(shè)備、流體控制、工程機(jī)械等眾多領(lǐng)域，隨著下游產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，硬質(zhì)合金市場(chǎng)需求不斷加大。擴(kuò)大硬質(zhì)合金零件的生產(chǎn)成了硬質(zhì)合金廠家最主要的任務(wù)。那么硬質(zhì)合金用什么方法可以加工呢？西迪小編今天給大家分享關(guān)于硬質(zhì)合金加工工藝的方法。

根據(jù)工件的尺寸、形狀復(fù)雜水平和生產(chǎn)批量，大部分切削刀片都是采用頂壓和底壓式剛性模具模壓成型。在每一次壓制時(shí)，為了保持工件重量和尺寸的一致性，必須保證流入模腔的粉料量（質(zhì)量和體積）都完全相同。粉料的流動(dòng)性主要通過團(tuán)塊的尺寸分布和有機(jī)結(jié)合劑的特性來控制。通過在裝入模腔的粉料上施加10－80ksi（千磅/平方英尺）的成型壓力，就可以形成模壓工件。

即便在極高的成型壓力下，堅(jiān)硬的碳化鎢顆粒也不會(huì)變形或破碎，而有機(jī)結(jié)合劑卻被壓入碳化鎢顆粒之間的縫隙之中，從而起到固定顆粒位置的作用。壓力越高，碳化鎢顆粒的結(jié)合就越緊密，工件的壓制密度就越大。牌號(hào)硬質(zhì)合金粉料的模壓特性可能各不相同，取決于金屬結(jié)合劑的含量、碳化鎢顆粒的尺寸和形狀、形成團(tuán)塊的程度，以及有機(jī)結(jié)合劑的成分和添加量。為了提供有關(guān)牌號(hào)硬質(zhì)合金粉料壓制特性的量化信息，通常由粉料生產(chǎn)商來設(shè)計(jì)構(gòu)建模壓密度與成型壓力的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這種信息可確保提供的粉料與刀具制造商的模壓工藝協(xié)調(diào)一致。

大尺寸硬質(zhì)合金工件或具有高長(zhǎng)寬比的硬質(zhì)合金工件（如立銑刀和鉆頭的刀桿）通常采用在一個(gè)柔性料袋中均衡壓制牌號(hào)硬質(zhì)合金粉料來制造。雖然均衡壓制法的生產(chǎn)周期比模壓法要長(zhǎng)一些，但刀具的制造成本較低，因此該方法更適合小批量生產(chǎn)。

這種工藝方法是將粉料裝入料袋中，并將袋口密封，然后將裝滿粉料的料袋置于一個(gè)腔室中，通過液壓裝置施加30－60ksi的壓力進(jìn)行壓制。壓制成的工件通常要在燒結(jié)之前加工成特定的幾何形狀。料袋的尺寸被加大，以適應(yīng)壓緊過程中的工件收縮，并為磨削加工提供足夠的余量。由于工件在壓制成型后要進(jìn)行加工，因此對(duì)裝料一致性的要求不像模壓法那樣嚴(yán)格，但是，仍然希望能保證每一次裝入料袋的粉料量相同。如果粉料的裝料密度過小，就可能導(dǎo)致裝入料袋的粉料不足，從而造成工件尺寸偏小而不得不報(bào)廢。如果粉料的裝料密度過大，裝入料袋的粉料過多，工件在壓制成型后就需要加工去除更多的粉料。盡管去除的多余粉料和報(bào)廢的工件都可以回收再用，但這樣做畢竟會(huì)降低生產(chǎn)效率。

硬質(zhì)合金工件還可以利用擠出模或注射模進(jìn)行成型加工。擠出成型工藝更適合軸對(duì)稱形狀工件的大批量生產(chǎn)，而注射成型工藝通常用于復(fù)雜形狀工件的大批量生產(chǎn)。在這兩種成型工藝中，牌號(hào)硬質(zhì)合金粉末懸浮在有機(jī)結(jié)合劑中，結(jié)合劑賦予硬質(zhì)合金混合料像牙膏那樣的均勻一致性。然后，混合料或者通過一個(gè)孔被擠出成型，或者被注入一個(gè)模腔中成型。牌號(hào)硬質(zhì)合金粉料的特性決定了混合料中粉末與結(jié)合劑的最佳比例，并對(duì)混合料通過擠出孔或注入模腔的流動(dòng)性具有重要影響。

當(dāng)工件通過模壓法、均衡壓制法、擠出模或注射模成型法成型后，在最終燒結(jié)階段之前，需要從工件中去除有機(jī)結(jié)合劑。燒結(jié)可以去除工件中的孔隙，使其變得完全（或基本上）密實(shí)。在燒結(jié)時(shí)，壓制成型的工件中的金屬結(jié)合劑變成液體，但在毛細(xì)作用力和顆粒聯(lián)系的共同作用下，工件仍然能夠保持其形狀。

在燒結(jié)后，工件的幾何形狀保持不變，但尺寸會(huì)縮小。為了在燒結(jié)后得到所要求的工件尺寸，在設(shè)計(jì)刀具時(shí)就需要考慮其收縮率。在設(shè)計(jì)用于制造每種刀具的牌號(hào)硬質(zhì)合金粉料時(shí)，都必須保證其在適當(dāng)壓力下壓緊時(shí)具有正確的收縮率。

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