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什么是鎢鋼

鎢鋼，又稱為硬質(zhì)合金，是指至少含有一種金屬碳化物組成的燒結復合材料。碳化鎢，碳化鈷，碳化鈮、碳化鈦， 碳化鉭是鎢鋼的常見組份。碳化物組份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之間，碳化物晶粒使用金屬粘結劑結合在一起。粘結劑通常是指金屬鈷 (Co)，但對一些特別的用途，鎳(Ni)，鐵(Fe)，或其它金屬及合金也可使用。鎢鋼的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時仍有很高的硬度。

鎢鋼的分類根據(jù)ISO標準進行。這種分類的依據(jù)是工件的材料種別。粘結相成份主要是利用其強度和耐蝕性。
鎢鋼的基體由兩部分組成：一部分是硬化相；另一部分是粘結金屬。粘結金屬一般是鐵族金屬，常用的是鈷、鎳。因此就有了鎢鈷合金、鎢鎳合金及鎢鈦鈷合金。
含鎢的鋼材，比如高速鋼和某些熱作模具鋼，鋼材中含鎢對鋼材硬度和耐熱性能有很顯著的提高，但是韌性會急劇下降。
鎢資源的主要應用也是硬質(zhì)合金，也就是鎢鋼。硬質(zhì)合金，被稱為現(xiàn)代工業(yè)的牙齒，鎢鋼制品的使用程度廣泛。

鎢鋼的燒結過程

鎢鋼燒結成型就是將粉末壓制成坯料，再進燒結爐加熱到一定溫度（燒結溫度），并保持一定的時間（保溫時間），然后冷卻下來，從而得到所需性能的鎢鋼材料。
鎢鋼燒結過程的四個基本階段：
1、脫除成形劑及預燒階段，在這個階段燒結體發(fā)生如下變化：
成型劑的脫除，燒結初期隨著溫度的升高，成型劑逐漸分解或汽化，排除出燒結體，與此同時，成型劑或多或少給燒結體增碳，增碳量將隨成型劑的種類、數(shù)量以及燒結工藝的不同而改變。
粉末表面氧化物被還原，在燒結溫度下，氫可以還原鈷和鎢的氧化物，若在真空脫除成型劑和燒結時，碳氧反應還不強烈。粉末顆粒間的接觸應力逐漸消除，粘結金屬粉末開始產(chǎn)生回復和再結晶，表面擴散開始發(fā)生，壓塊強度有所提高。

2、固相燒結階段（800℃-共晶溫度）
在出現(xiàn)液相以前的溫度下，除了繼續(xù)進行上一階段所發(fā)生的過程外，固相反應和擴散加劇，塑性流動增強，燒結體出現(xiàn)明顯的收縮。
3、液相燒結階段（共晶溫度-燒結溫度）
當燒結體出現(xiàn)液相以后，收縮很快完成，接著產(chǎn)生結晶轉變，形成合金的基本組織和結構。
4、冷卻階段（燒結溫度-室溫）
在這一階段，鎢鋼的組織和相成分隨冷卻條件的不同而產(chǎn)生某些變化，可以利用這一特點，對鎢鋼進行熱處理以提高其物理機械性能。

鎢鋼的應用介紹

鎢鋼屬于硬質(zhì)合金，又稱之為鎢鈦合金。硬度可以達到89~95HRA，正因如此，鎢鋼的產(chǎn)品（常見的有鎢鋼手表），具有不易被磨損，堅硬不怕退火，但質(zhì)脆的特性。
硬質(zhì)合金中主要成分為碳化鎢和鈷，其占所有成分的99%，1%為其他金屬，所以也被稱作鎢鋼。
常用于高精度機械加工、高精度刀具材料、車床、沖擊鉆鉆頭、玻璃刀刀頭、瓷磚割刀之上，堅硬不怕退火，但質(zhì)脆。屬于稀有金屬之列。
鎢鋼具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、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℃時仍有很高的硬度。硬質(zhì)合金廣泛用作材料，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，也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。新型硬質(zhì)合金的切削速度等于碳素鋼的數(shù)百倍。
鎢鋼還可用來制作鑿巖工具、采掘工具、鉆探工具、測量量具、耐磨零件、金屬磨具、汽缸襯里、精密軸承、噴嘴等。

鎢鋼應用領域：

大量用作高速切削車刀、窯爐結構材料、噴氣發(fā)動機部件、金屬陶瓷材料、電阻發(fā)熱元件等制得。
用于制造切削工具、耐磨部件，銅、鈷、鉍等金屬的熔煉坩堝，耐磨半導體薄膜。用作超硬刀具材料、耐磨材料。它能與許多碳化物形成固溶體。WC-TiC-Co 硬質(zhì)合金刀具已獲得廣泛應用。它還能作為 NbC-C 及 TaC-C 三元體系碳化物的改性添加物，既可降低燒結溫度，又能保持優(yōu)良性能，可用作宇航材料。
采用鎢酐（WO3）與石墨在還原氣氛中1400～1600℃ 高溫下合成碳化鎢（WC）粉末。再經(jīng)熱壓燒結或熱等靜壓燒結可制得致密陶瓷制品。

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