PM12硬質合金

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PM12硬質合金性能

鎢鋼（硬質合金）具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能，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。
鎢鋼，又稱為硬質合金，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。對于一個待定的碳化物和粘結相的成份組合稱之為“牌號”。
鎢鋼的分類根據ISO標準進行。這種分類的依據是工件的材料種別(如P,M,K,N,S,H牌號)。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合金，也就是鎢鋼。硬質合金，被稱為現代工業的牙齒，鎢鋼制品的使用程度非常廣泛。[1]
我國硬質合金產業存在的主要問題：一是企業規模較小，產業集中度不高。據不完全統計，199家硬質合金企業平均年產能176噸，平均年產量僅86噸，年產量在1000噸以上的企業只有4家。二是科技投入較少，缺乏高端技術人才，技術研發能力較弱。我國硬質合金工業在科技方面的投入不到銷售收入的3%，科技研發水平不高，原創性核心技術成果較少。三是產品質量水平較低，產品結構有待調整。我國硬質合金產量占世界總產量的40%以上，但硬質合金銷售收入不足全球的20%，主要是由于高性能超細合金、高精度高性能研磨涂層刀片、超硬工具材料、復雜大異制品、精密硬質合金數控刀具等高附加值產品產量較少、深加工配套不足以及品種不全所致。
隨著中國汽車產業急速擴張，汽車零部件加工的切削工具的需求不斷增大，中國鋼鐵、交通、建筑等領域對硬質合金的需求也愈發旺盛。在國外硬質合金跨國公司的戰略圖景中，中國市場已經悄然由配角變為主角。
分析指出，到“十二五”末期，我國硬質合金產量達到3萬噸，銷售收入達到300億元，深加工產品產量占硬質合金總量的40%以上。出口相比“十一五”將翻一番，力爭超過10億美元。硬質合金將向精深加工、工具配套方向發展;向超細、超粗及涂層復合結構等方向發展;向循環經濟、節能環保方向發展;向精密化、小型化方向發展。[2]
2成分結構

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生回復和再結晶，表面擴散開始發生，壓塊強度有所提高。
2、固相燒結階段（800℃——共晶溫度）
在出現液相以前的溫度下，除了繼續進行上一階段所發生的過程外，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）
當燒結體出現液相以后，收縮很快完成，接著產生結晶轉變，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。