利用碳化鎢的高硬度，并改善其韌性，人們利用金屬結(jié)合劑將碳化鎢結(jié)合在一起，從而使這種材料既具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)高速鋼的硬度硬質(zhì)合金刀具有硬度高、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。其采用的材料硬質(zhì)合金廣泛用作刀具材料，如車刀、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。
圖片
影響硬質(zhì)合金刀具特性和應(yīng)用的要素，其中的一些要素包括：
(1)具有挑戰(zhàn)性的工件材料。包括替代金屬的材料和難加工合金材料。其中有些材料的可加工性還不到鋼的1/4，并且有些材料的價(jià)格可高達(dá)每磅數(shù)百美元。
(2)日益復(fù)雜的工件幾何形狀。例如，薄壁工件和復(fù)雜形狀的航空零部件。
(3)大型尺寸工件。尤其是對(duì)渦輪機(jī)和各種重型機(jī)械零件的需求日益增大。這些工件很高的每件成本對(duì)硬質(zhì)合金刀具加工提出了很高要求。
(4)日益特殊的質(zhì)量和性能要求。例如，對(duì)被加工零件表面抗疲勞強(qiáng)度的要求。
硬質(zhì)合金刀具質(zhì)量的取決因素分析：
(一)硬度與韌性
硬質(zhì)合金刀具在兼具硬度和韌性方面具有獨(dú)到優(yōu)勢(shì)。碳化鎢(WC)本身具有很高的硬度(超過(guò)剛玉或氧化鋁)，而且在工作溫度升高時(shí)其硬度也很少下降。但是，它缺乏足夠的韌性，而這對(duì)于切削刀具是必不可少的性能。為了利用碳化鎢的高硬度，并改善其韌性，人們利用金屬結(jié)合劑將碳化鎢結(jié)合在一起，從而使這種材料既具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)高速鋼的硬度，同時(shí)又能夠承受在大多數(shù)切削加工中的切削力。此外，它還能承受高速加工所產(chǎn)生的切削高溫。
因此，硬質(zhì)合金刀具性能與特定加工的適配性在很大程度上取決于起初的制粉工藝。
(二)硬質(zhì)合金刀具制粉工藝
碳化鎢粉是通過(guò)對(duì)鎢(W)粉進(jìn)行滲碳處理而獲得的。碳化鎢粉的特性(尤其是其粒度)主要取決于原料鎢粉的粒度以及滲碳的溫度和時(shí)間。化學(xué)控制也至關(guān)重要，碳含量必須保持恒定(接近重量比為6.13%的理論配比值)。為了通過(guò)后續(xù)工序來(lái)控制粉體粒度，可以在滲碳處理之前添加少量的釩和/或鉻。硬質(zhì)合金刀具不同的工藝條件和不同的加工用途需要采用特定的碳化鎢粒度、碳含量、釩含量和鉻含量的組合，通過(guò)這些組合的變化，可以產(chǎn)生各種不同的碳化鎢粉。
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