一、硬质合金发展史:
1923年,德国的施勒特尔往碳化钨粉末中加进10%~20%的钴做粘结剂,发明了碳化钨和钴的新合金,硬度仅次于金刚石,这是世界上人工制成的第一种硬质合金。用这种合金制成的刀具切削钢材时,刀刃会很快磨损,甚至刃口崩裂。
1929年美国的施瓦茨科夫在原有成分中加进了一定量的碳化钨和碳化钛的复式碳化物,改善了刀具切削钢材的性能。这是硬质合金发展史上的又一成就。
近二十年来,涂层硬质合金也问世了。1969年瑞典研制成功了碳化钛涂层刀具,刀具的基体是钨钛钴硬质合金或钨钴硬质合金,表面碳化钛涂层的厚度不过几微米,但是与同牌号的合金刀具相比,使用寿命延长了3倍,切削速度提高25%~50%。20世纪70年代已出现涂层工具,可用来切削很难加工的材料。
二、合金分类:
●球状体
硬质合金球
硬质合金球是以高硬度难熔金属的碳化物(WC、TiC)微米级粉末为主要成分,常见的硬质合金有YG、YN、YT、YW系列。
常用的硬质合金球主要分:YG6硬质合金球. YG6x硬质合金球. YG8硬质合金球. YG13硬质合金球.YG20硬质合金球. YN6硬质合金球.YN9硬质合金球.YN12硬质合金球.YT5硬质合金球.YT15硬质合金球。
●棒状体
硬质合金棒
硬质合金棒主要特点是具有稳定的机械性能,易于焊接,具有高耐磨性和高耐冲击性。
优点:1.耐磨性好;2.良好的耐腐蚀性;3.高韧性;4.挤压法和HIP烧结。
●钨钴类硬质合金
主要成分是碳化钨(WC)和粘结剂钴(Co)。
其牌号是由“YG”(“硬、钴”两字汉语拼音字首)和平均含钴量的百分数组成。
例如,YG8,表示平均WCo=8%,其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。
一般钨钴类合金主要实用于:硬质合金刀具,模具,以及地矿类产品
TIC刀具
●钨钛钴类硬质合金
主要成分是碳化钨、碳化钛(TiC)及钴。
其牌号由“YT”(“硬、钛”两字汉语拼音字首)和碳化钛平均含量组成。
例如,YT15,表示平均TiC=15%,其余为碳化钨和钴含量的钨钛钴类硬质合金。
钨钛钽刀具
●钨钛钽(铌)类硬质合金
主要成分是碳化钨、碳化钛、碳化钽(或碳化铌)及钴。这类硬质合金又称通用硬质合金或万能硬质合金。
其牌号由“YW”(“硬”、“万”两字汉语拼音字首)加顺序号组成,如 YW1。
三、硬质合金用途:
用途:硬质合金棒主要适用于钻头,立铣刀,绞刀。它也可用于切割,冲压和测量工具。它被用于造纸,包装,印刷,有色金属加工行业。此外,它还广泛用于加工高速钢刀具,硬质合金铣刀,硬质合金刀具,NAS的切削刀具,航空刀具,硬质合金钻头,铣刀取芯钻头,高速钢,taperd铣刀,公制铣刀,微型结束铣刀,铰试点,电子刀具,阶梯钻,金属切割锯,双保证金钻,杆子,角度铣刀,硬质合金旋转锉等。
硬质合金棒不仅可以用来切割和钻孔工具(如微米,twiste演习,演习垂直采矿刀具指标),也可以作为输入针,各种轧辊磨损的零件和结构材料来使用。此外,它可以广泛应用于许多领域,如机械,化工,石油,冶金,电子和国防工业。
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、五金模具(如拉丝模具、螺栓模具、螺母模具、以及各种紧固件模具,硬质合金的优良性能逐步替代了以前的钢铁模具)。
四、硬质合金国际市场行情及国内现状
世界上有50多个国家生产硬质合金,总产量可达27000~28000t-,主要生产国有美国、俄罗斯、瑞典、中国、德国、日本、英国、法国等,世界硬质合金市场基本处于饱和状态,市场竞争十分激烈。中国硬质合金工业是50年代末期开始形成的,60~70年代中国硬质合金工业得到了迅速发展,90年代初中国硬质合金总生产能力达6000t,硬质合金总产量达5000t,仅次于俄罗斯和美国,居世界第3位。
据中国钨业协会硬质合金分会提供的数据显示,2011年全国有硬质合金生产企业300余家。2011年中国硬质合金产量为2.35万吨,硬质合金行业销售收入209亿元,硬质合金出口近5000吨,出口创汇超过3.6亿美元,硬质合金深加工产品产量达到6600吨,占合金总产量的1/3。所生产的硬质合金产品品种基本齐全,规格型号超过4万个,产量和品种基本能满足中国各经济领域的需求。
我国硬质合金产业存在的主要问题:一是企业规模较小,产业集中度不高。据不完全统计,199家硬质合金企业平均年产能176吨,平均年产量仅86吨,年产量在1000吨以上的企业只有4家。二是科技投入较少,缺乏高端技术人才,技术研发能力较弱。我国硬质合金工业在科技方面的投入不到销售收入的3%,科技研发水平不高,原创性核心技术成果较少。三是产品质量水平较低,产品结构有待调整。我国硬质合金产量占世界总产量的40%以上,但硬质合金销售收入不足全球的20%,主要是由于高性能超细合金、高精度高性能研磨涂层刀片、超硬工具材料、复杂大异制品、精密硬质合金数控刀具等高附加值产品产量较少、深加工配套不足以及品种不全所致。随着中国汽车产业急速扩张,汽车零部件加工的切削工具的需求不断增大,中国钢铁、交通、建筑等领域对硬质合金的需求也愈发旺盛。在国外硬质合金公司的战略图景中,中国市场已经悄然由配角变为主角。
分析指出,到“十二五”末期,我国硬质合金产量达到3万吨,销售收入达到300亿元,深加工产品产量占硬质合金总量的40%以上。出口相比“十一五”将翻一番,力争超过10亿美元。硬质合金将向精深加工、工具配套方向发展;向超细、超粗及涂层复合结构等方向发展;向循环经济、节能环保方向发展;向精密化、小型化方向发展。下载本文