硬质合金新产品开发
我国硬质合金产量约占世界40%,但销量近20%,高性能的高端产品较少,开发此类产品是硬质合金开发的重中之重。较为可能的有:
1、金属陶瓷刀具硬质合金
金属陶瓷刀具的成分中一般含20%的WC,刀具材料有Al2O3、Si3N4、Sialon等。金属陶瓷可制成可转位刀片或者整体刀具(铰刀和铣刀)主要用于对精加工表面要求较高的场合。陶瓷刀具在加工淬硬钢、Incol718等难加工材料时,较涂层硬质合金刀具具有更高的加工效率。
2、亚微细硬质合金
亚微细硬质合金占据了世界硬质合金市场将近25%,并且还在持续增加。由于电脑、手机等产品往小型化发展,同时由于更新更好的PVD涂层技术的支持。PVD涂层刀片通常在精切削中,因此与工业上近净成形加工的发展趋势一致。
3、梯度硬质合金
梯度硬质合金(不包含脱β层硬质合金)是近年来较为热门的一个课题,可以分为C梯度、Co梯度和晶粒度梯度等或者是这几种形式共同存在;在应用方面梯度可以应用于切削工具、矿用工具和耐磨零件。此外梯度硬质合金还可能用做超硬材料复合片的基体,提高硬质合金和金刚石/氮化硼界面的结合强度。
4、切削刀具硬质合金
此外,切削刀具是硬质合金产品中附加值最1大一块,国内的涂层可转位刀片市场70%依靠进口,这部分的硬质合金材料应重点发展。
5、其他
还包括超粗晶硬质合金,可作为矿用合金用于断裂韧性是主要失效原因的场合;网状(双相)硬质合金矿用合金球齿;无粘结相硬质合金用于光学镜片模具,水刀喷嘴等;稀土硬质合金,如在Co粘接相中添加Re和Cr元素,提高了硬质合金模具的放电加工性能。
合金结构钢的分类
合金结构钢是指在非合金结构钢的基础上加入适量的一种或数种合金元素使其性能明显提高,主要用于制造各种高性能工程构件或截面尺寸较大的机械零件的结构钢。
合金结构钢一般分为调质结构钢和表面硬化结构钢:调质结构钢的含碳量一般约为0.25%~0.55%,对于既定截面尺寸的结构件,在调质处理时,如果沿截面淬透,则力学性能良好,如果淬不透,显微组织中出现有自由铁素体,则韧性下降。对具有回火脆性倾向的钢如锰钢、铬钢、镍铬钢等,回火后应快冷。这类钢的淬火临界直径,随晶粒度和合金元素含量的增加而增大,例如,40Cr和35SiMn钢约为30~40mm,而40CrNiMo和30CrNi2MoV钢则约为 60~100mm,常用于制造承受较大载荷的轴、连杆等结构件;表面硬化结构钢用以制造表层坚硬耐磨而心部柔韧的零部件,如齿轮、轴等。为使零件心部韧性高,钢中含碳量应低,一般在0.12~0.25%,同时还有适量的合金元素,以保证适宜的淬透性。氮化钢还需加入易形成氮化物的合金元素。渗碳或碳氮共渗钢,经850~950℃渗碳或碳氮共渗后,淬火并在低温回火(约200℃)状态下使用。氮化钢经氮化处理(480~580℃),直接使用,不再经淬火与回火处理。
冶金用无缝低合金方管的性能特点与应用
无缝低合金方管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。钢管具有中空截面,大量用作输送流体的管道,如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比,在抗弯抗扭强度相同时,重量较轻,是一种经济截面钢材,广泛用于制造结构件和机械零件,如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。
国内目前生产低合金方管最1大口径为800*800*10-25,为世界口径最1大方管供应商。世界第二的日本新日铁方矩管生产线最1大口径为500mm*500mm*20mm。欧美国家目前最1大口径方矩形管为400*400*8mm-14mm。
用钢管制造环形零件,可提高材料利用率,简化制造工序,节约材料和加工工时,如滚动轴承套圈、千斤顶套等,目前已广泛用钢管来制造无缝低合金方管。
低合金方管的性能特点 :
低合金方管塑性:塑性是指金属材料在载荷作用下,产生塑性变形(永1久变形)而不破坏的能力。 低合金方管硬度 硬度是衡量金属材料软硬程度的指针。目前生产中测定硬度方法最常用的是压入硬度法,它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面,根据被压入程度来测定其硬度值。 常用的方法有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和维氏硬度(HV)等方法。
低合金方管疲劳 :前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指针。实际上,许多机器零件都是在循环载荷下工作的,在这种条件下零件会产生疲劳。
低合金方管冲击韧性:以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷,金属在冲击载荷作用下 抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。
低合金方管强度:强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏(过量塑性变形或断裂)的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式,所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系,使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指针。