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硬質合金環介紹及應用

硬質合金環產品是以難熔金屬的硬質化合物為基體，加入適量金屬粉末作黏結劑，通過粉末冶金工藝制成的環形合金制品

材料與分類
鎢鈷類（YG）硬質合金環：主要成分是碳化鎢（WC）和鈷（Co）。具有較高的抗彎和抗壓強度、沖擊韌性及彈性模數，線脹系數較低。例如 YG6 硬質合金環，鈷含量為 6%，常用于耐磨零件、拉絲模等。鎢鈦鈷類（YT）硬質合金環：由碳化鎢（WC）、碳化鈦（TiC）和鈷（Co）組成。與 YG 類相比，抗氧化性好，紅硬性好，高速切削時刀具壽命長，但強度較低，適用于加工鋼材的切削工具等。鎢鈷鉬（鈮）類（YGA）硬質合金環：是在鎢鈷類硬質合金基礎上加入 TaC（NbC）制成，目的是細化晶粒，提高硬度，改善切削性能，相當于 ISO 中的 “K” 類，可用于一些對硬度和耐磨性要求較高的模具等。鎢鈦鈷鉬（鈮）類（YW）硬質合金環：在鎢鈦鈷類硬質合金中加入 TaC（NbC）制成，具有良好的抗氧化及抗熱震性，刀具壽命長，加工鋼材時耐磨性好，加工鑄鐵時效率降低不多，屬于萬能通用型，常用于制造復雜形狀的刀具等。
特點
高硬度：常溫下硬度可達 86-93HRA（相當于 69-81HRC），能抵抗各種磨損和劃傷，保證產品在使用過程中的尺寸精度和表面質量。高耐磨性：憑借其堅硬的碳化物骨架和良好的組織結構，硬質合金環在長期使用中能保持較低的磨損率，延長使用壽命，降低更換頻率，提高生產效率。高熱穩定性：在高溫環境下仍能保持較好的力學性能和尺寸穩定性，不易發生軟化、變形等問題，適用于高速切削、高溫加工等惡劣工況。良好的耐蝕性和抗氧化性：能夠抵抗各種化學介質的侵蝕和氧化作用，在潮濕、酸堿等腐蝕性環境中也能正常工作，提高了產品的可靠性和適應性。
應用領域
機械加工領域：作為切削工具的關鍵部件，如車刀、銑刀、鉆頭等的刀頭部分，可實現對各種金屬材料的高精度、高效率切削加工；也用于制造機械密封環，保證機械設備中旋轉部件與靜止部件之間的密封性能，防止流體泄漏。鋼鐵冶金領域：用于軋鋼機的輥環，在鋼材軋制過程中，承受巨大的壓力和摩擦力，能夠軋制出高精度、高質量的鋼材產品；還可制作成耐磨襯套、導板等部件，提高設備的耐磨性和使用壽命。石油開采領域：石油鉆井過程中的鉆頭、鉆桿等部件常采用硬質合金環，以抵抗巖石的磨損和沖擊，提高鉆井效率和鉆頭的使用壽命；在石油管道輸送中，硬質合金環可用于制作管道的密封件、耐磨內襯等，防止管道磨損和泄漏。礦山采掘領域：用于制造礦用鉆頭、截齒、球齒等工具，在開采礦石過程中，能夠有效地破碎巖石，提高采掘效率，降低工具的更換頻率；還可應用于礦山機械設備的耐磨部件，如輸送機的托輥、刮板等，延長設備的使用壽命。
生產工藝
粉末制備：將碳化鎢、碳化鈦等碳化物粉末與鈷、鎳等金屬粉末按一定比例混合，并在球磨機中磨細，以獲得均勻、細小的粉末混合物，為后續的成型和燒結工藝奠定基礎。
壓制成型：把經過混合和研磨的粉末放入模具中，通過壓制機器施加高壓，將粉末壓制成具有一定形狀和密度的環形毛坯，使其初步具備所需的形狀和強度。高溫燒結：將壓制成型的毛坯放入高溫爐中進行燒結，在高溫下，金屬粉末熔化并浸潤到碳化物顆粒之間，發生一系列物理和化學反應，使粉末顆粒之間形成牢固的結合，從而獲得堅硬致密的硬質合金環。后續加工：對燒結后的硬質合金環進行切割、磨削、拋光、電火花加工等后續加工處理，以滿足不同應用場景下對產品尺寸精度、表面粗糙度等方面的要求。

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