钛基硬质合金的性能

钛基硬质合金的性能


钛基硬质合金的性能

钛基硬质合金是以TiC或Ti(C,N)为主要成份(占60%~80%以上),Ni-Mo或Ni-Co-Mo作粘结相的硬质合金。钛基硬质合金的英文名为 “Cermet”。它是由陶瓷(ceramics)的词头cer与金属(metal)的词头met结合起来构成的。这类合金过去有人称之为“金属陶瓷”。但国际标准化组织ISO153-1991将其划归在硬质合金大类内(材料代号HT),而不是陶瓷材料大类内。为了区别于国内习称的“金属陶瓷”——在 Al2O3-TiC中加入少量粘结金属(Ni和Mo等)的陶瓷,所以本文使用国际标准化组织用语“钛基硬质合金”。

传统的K(YG)类、P(YT)类、M(YW)类硬质合金,都属于WC基合金。因为在它们当中,硬质相主要是WC,其含量达65%~97%。而钛基硬质合金不含或少含WC,与WC基合金相比,它的密度小,硬度较高,对钢的摩擦因数较小,切削时抗粘结、抗扩散磨损的能力较强,具有***好的耐磨性,但抗崩刃性稍差。近几年来,由于控制了烧结温度与烧结气氛,以及晶粒细化等措施,性能大大提高。多种商业牌号的Cermet材料大量涌现,应用范围不断扩大。它除可制造车、铣刀具外,还可制造钻头、铰刀以及齿轮滚刀等复杂刀具,用其制造的齿轮滚刀的切削速度高达560m/min(齿轮模数1.5),工效比粉末冶金高速钢(PM HSS)高2倍,用Cermet制造的铰刀能进行高速铰孔,切削速度可达150m/min。钛基硬质合金的性能介于陶瓷和WC基硬质合金之间,其切削速度可填补WC基硬质合金和陶瓷材料之间的一段空白,可用于高速切削各类钢材,尤其适于钢材的精加工和半精加工。据国外切削专家预测,今后在钢的切削方面,TiC基和Ti(C,N)基硬质合金所占比重将达到可转位刀片总需求量50%,并将成为铣削钢材的***佳刀具材料。

表1 部分国产的TiC基及强韧TiC基硬质合金牌号的性能和使用范围

注:YN05、YN10和YN15是湖南株洲硬质合金厂生产的牌号;YN501等是四川自贡硬质合金厂生产的牌号