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碳化鈦(TIC)基硬質(zhì)合金

時間:2015-07-11 10:39:55來源:本站人氣:2520

     YG、YT、Yw類合金的主要成分都是WC,故統(tǒng)稱為WC基硬質(zhì)合金。TiC基硬質(zhì)臺金是以Tic為主要成分(有些加人其他碳化物和氮化物)的TiC-Ni-Mo合金。由于TiC的硬度比WC高,故TiC基合金的硬度很高(達(dá)90~94HRA)。這種合金有很高的耐磨性和抗月牙洼磨損能力,有較高的耐熱性和抗氧化能力,化學(xué)穩(wěn)定性好,與工件材料的親合力小,摩擦因數(shù)小,抗黏結(jié)能力較強(qiáng),因此具有良好的切削性能??梢约庸や?,也可加工鑄鐵。國內(nèi)生產(chǎn)的牌號有YN01、YN05、YNl0等。但這類合金的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性比WC基低,因此主要用于精加工和半精加工,不適用于重切削及斷續(xù)切削。

    (1)優(yōu)點

    ①硬度非常高。TiC基硬質(zhì)合金的硬度是現(xiàn)有硬質(zhì)合金中最高的(90~95HRA),達(dá)到了陶瓷的水平。這顯然與TiC的硬度比WC的硬度高得多有關(guān)。

    ②有很高的耐磨性和抗月牙洼磨損能力,原因如下。

    a.TiC的黏結(jié)溫度高于WC,黏結(jié)和擴(kuò)散作用小。
    b.切削熱會引起WC形成多孔的WO。,而使TiC形成致密的TiO:,故耐磨性能高。
    c.當(dāng)?shù)都鉁囟冗_(dá)800℃以上時,WC與被加工材料起反應(yīng),形成脆弱的復(fù)合碳化物(WFe)6C,而TiC卻是穩(wěn)定的,不會形成類似物質(zhì)。

    由于TiC基硬質(zhì)合金的耐磨性好,故刀具耐用度可比WC基硬質(zhì)合金高3~4倍。

    ③有較高的抗氧化能力。TiC的氧化溫度為1100~1200℃,而WC則為500~800℃。WC的氧化物Wo。在800℃時即升華,保護(hù)作用?。欢鳷iC能形成穩(wěn)定強(qiáng)固的氧化膜,可阻止氧化的進(jìn)一步發(fā)展。TiC基硬質(zhì)合金的氧化程度只有P10(YTl5)硬質(zhì)合金的10%。

    ④有較高的耐熱性,在1100~1300℃高溫下尚能進(jìn)行切削。TiC的熔點比WC的熔點高,TiC基硬質(zhì)合金的高溫硬度、高溫強(qiáng)度與高溫耐磨性都較好,切削速度可比WC基硬質(zhì)合金高。

    ⑤化學(xué)穩(wěn)定性好,與工件材料的親合力小。

    (2)缺點

    ①抗塑性變形性能差。在對硬質(zhì)材料進(jìn)行高速切削或大走刀切削時,由于切削刃的塑性變形會導(dǎo)致刀刃的損壞。這個缺點主要是由于TiC基硬質(zhì)合金的彈性模量比WC基硬質(zhì)合金低所造成的。因此,對高碳合金鋼、耐熱合金、硬度高于300HB的硬質(zhì)材料以及特重切削加工,就不宜采用TiC基硬質(zhì)合金。

    ②導(dǎo)熱性低。TiC基硬質(zhì)合金的導(dǎo)熱性低于WC基硬質(zhì)合金,這可能是因為TiC的熱導(dǎo)率比WC的熱導(dǎo)率低所引起的。由于這種材料的導(dǎo)熱性差,切削熱不易散走,切削時產(chǎn)生很高的溫度,因而不僅會促使刀刃產(chǎn)生塑性變形,而且在高溫下的硬度也會顯著下降。

    ③抗磨料磨損性能差。這一弱點限制了TiC基硬質(zhì)合金在低速切削中應(yīng)用。

    ④抗崩刃性差。TiC基硬質(zhì)合金的強(qiáng)度(包括高溫強(qiáng)度)低于WC基硬質(zhì)合金,在斷續(xù)切削范圍內(nèi),通常的TiC基硬質(zhì)合金要稍遜于WC基硬質(zhì)合金。
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