钢结硬质合金顾名思义就是以钢为粘结相，以难熔金属碳化物（主要是以碳化钛，碳化钨）作为硬质相，用粉末冶金方法制备的一种组合材料。
钢结硬质合金从硬质相的组成可以分为碳化钨基钢结合金和碳化钛基钢结合金。从粘结相的最终组织结构可以分为马氏体，奥氏体，铁素体基钢结硬质合金。从机械加工性能可分为不可机械加工和可机械加工钢结合。
钢结硬质合金的优异性能与特点如下：
a.广泛的工艺特性
钢结硬质合金钢结的主要性能介于钢和硬质合金之间，它兼有两种材料的特点和长处，是填补了它们之间空白的一种新兴工程材料。和钢材相比它具有其无法比拟的高硬度，高耐磨性和淬透性，（钢结合金经淬火后，其材料从中心到表层的硬度相差不超过2°），这是由其材质结构的特殊性和硬质相所独有的特点决定；同时它还具有与刚才相近的可机械加工，可热处理和可焊接的优点，这些性能特点也基本都是一般硬质合金所不具备的。因此，也可以把钢结硬质合金称为可加工，可热处理的硬质合金。
b.产品突出的性能和特点
1）.钢结硬质合金产品具有良好的机械加工性、可热处理性和可焊接性，能用普通的加工设备和工具进行车、铣、刨、钻、磨削等各种加工。
2）.能通过锻造改变其外型和尺寸，改善材料内部的组织结构，从而提高其使用性能。3）.能用焊、镶焊、电焊、真空焊、堆焊等焊接方法与刚才或合金本身进行焊接，以扩大其使用范围。
钢结硬质合金具有良好的物理机械性能。它本身在硬化状态下具有很高的硬度，其耐磨性与高钴硬质合金相当，甚至更高（但材料强度和耐冲击性较一般硬质合金高）。这一是由于它含有较高（35%~50%）的硬质相TiC，同时也由于呈圆形的TiC晶粒在工作时与工件表面形成滚动摩擦系数，从而避免粘附磨损和擦伤磨损，使之具有高耐磨性和较小的破坏性。钢结硬质合金还具有较小的比重（碳化钛系钢结合金一般比钢铁轻。）、较高的比强度、良好的自润滑性、高阻尼特性与固有的频率（具有优异的消震效果）。
钢结硬质合金还具有优异的化学稳定性。能耐一定的高温、有较好的抗氧化、抗腐蚀性。其抗腐蚀性取决于粘结相的成分，使其具有不同的抗腐蚀性。
钢结硬质合金综合了钢和硬质合金各自的特点，构成了自己独特的综合性能优势。这种优异的综合性能，使得它在工模具材料、耐磨及减震零件、耐高温及耐腐蚀构件、冲击及破碎工具、刃具、量卡具等测量仪器、以及国防军工材料、航海、航空航天材料等对材料比重和综合性能有特殊要求的领域有着广阔的应用前景。
钢结合金产品的供货钢结合金产品是以退火状态供给用户的。一般情况用户购货后便可进行机械加工（指可机械加工的钢结合金）。若用户在加工过程中发现硬度有所偏高，可按退火工艺重新退火，以适当降低硬度。钢结合金产品的供货形状通常为圆柱型、
圆环型及板条型，也可按用户要求提供特殊形状及深度加工成品.
钢结合金的热处理
钢结合金既具有硬质合金的高硬度、高耐磨性和刚性，又具有钢的可热处理性能，钢结合金在热处理过程中，合金中的硬质相是不发生变化的，只是粘结相（钢）的组织结构发生变化，从而使整个合金的性能发生变化。
1. 钢结合金的退火：可机械加工的钢结合金，在烧结态时，粘结相通常为贝氏体或马氏体组织，合金硬度在HRC55°~60°之间，是不能进行机械加工的，故必须进行退火改变其组织结构以降低硬度，便于机械加工。退火后的钢结合金结构为碳化物和球状珠光体或铁素体。我厂生产的GT35和R5钢结合金退火工艺如下图：
图中所标出的t1、t2、t3、t4、t5、t6的参数为：
t1---由常温升至奥氏体温度的时间。一般随炉升温，其时间的长短取决于炉子的功率和合金的装炉重量。
t2---为奥氏体均匀化时间，其时间的长短取决于合金的装炉重量，通常为4—6小时。t3---奥氏体向珠光体发生转变的时间，又降温速度控制。由于GT35和R5钢结合金含有体积40%以上的硬质相，阻碍合金中粘结相的正常组织转变，其降温速度只能采用等于或小于20℃/小时，否则，将难以获得正常的退火硬度。
t4---球状珠光体的等温转变时间，时间长短取决于装炉合金重量。一般不少于4—6小时。
t5---为球状珠光体或完全转变的延续时间，以降温速度控制。一般采用20℃/小时。
t6---随炉冷却时间。650℃后随炉冷却，其时间的长短以温度降至200℃后敞开炉门冷却至室温为限。
由上所述可知钢结合金的退火周期比钢件的退火周期长。为使合金不致氧化脱碳，要求退火炉内为非氧化气氛。通常可将合金置于钢制容器内，在合金表面充填和覆盖碳性物质。如木炭、石墨粒、焦碳粉、，使合金整个表面与空气隔离。
2、钢结合金的淬火：淬火是使钢结合金中的钢基体转变成马氏体和少量的残余奥氏体的过程。通过淬火，合金的硬度和强度均有大幅度的提高。
钢结合金的淬火设备可采用盐浴炉、渗碳炉以及箱式电炉。盐浴炉淬火时，应预先“脱氧造渣”，以防产品表面氧化脱碳而产生麻点。脱氧的方法一般采用沉淀生成法。脱氧剂有硅胶、硼砂、二氧化钛、硅铁、硅钙铁等。此法不但广泛用于工具钢、合金钢，更适应于钢结合金的淬火。渗碳炉淬火应先通入保护气体或液体，以防钢结合金工件表面氧化脱碳。箱式电炉淬火应将钢结合金工件埋入木炭或石墨粒中，以防工件表面脱碳。钢结合金工件的淬火工艺参数是
a. 淬火温度：由于钢结合金中的碳化物导热系数低而且含量高，致使整个合金的导热性差。因此合金的加热需分阶段进行。GT35钢结合金淬火温度区间很宽，当温度从880℃~1040℃淬火硬度均可达到HRC65°~72°，而最佳淬火温度是960℃~980℃。供参考的淬火工艺如下图
b、淬火时间：由于钢结合金的导热性差，所以，合金的预热和加热时间也比钢件长。盐浴炉预热时通常采用1.5—2分/毫米，加热时为1—1.5分/毫米，其他设备加热可按每英寸1小时计算。
c、淬火介质：钢结合金的淬硬性好，既可油淬，也可空淬。油淬时，采用2号、3号锭子油、变压器油、豆油、茶油、20号、30号机油均可。油温控制在20℃~80℃之间。值得提出的是油中不能含有水份，否则将造成被淬件产生裂纹。当产品加工工序多或形状极为复杂时，为避免淬火应力过大，可采用先退火后淬火或采用等温淬火。钢结合金淬火变形不大于千分之一。对于采用空淬，空淬时应采用强制冷却措施，如风冷、雾冷等。
3、钢结合金的回火：回火是消除淬火应力的必要工序。钢结合金回火后，除消除淬火应力外，还可使合金中的残余奥氏体转成马氏体，从而稳定了合金的组织结构，并使合金具有良好的综合性能。钢结合金的回火随回火的温度和时间的长短而变化，一般情况是随着温度的升高硬度降低，而抗弯强度而升高。同一温度随着回火时间的延长硬度有所降低。
钢结合金回火温度的选择应根据工件的用途而定。对用于耐磨无冲击的工件，可采用150℃~200℃的回火温度，回火1—2小时。对用于耐磨且有一定冲击力的工件，可采用高于200℃或采用多次回火，当回火温度超过400℃时，则应采取防氧化措施。
4、TM类钢结合金的水韧处理：TM类钢结合金是由碳化物和高锰钢组成的，该类合金经
过水韧处理后可提高其强度和韧性。在进行水韧处理时，应掌握好加热温度和保温时间。一般加热—温度控制在1050℃~1150℃，保温时间可按3—5分/毫米，水韧处理后不宜进行回火，否则将造成碳化物沿钢中晶界析出，降低合金性能。
钢结合金
耐磨件、模具设计参考事项
钢结合金是既具有硬质合金性能有具有一般钢的某些特性的新型工程材料，设计时既不能完全按硬质合金考虑也不能完全按钢材考虑，只能根据它自身的性能设计，方能收到最佳的效果。
1、耐磨零件：此类产品通常要求硬度高、耐磨性和耐蚀性好。设计时首先考虑的是使用环境和受力状况，以利于选用相应的钢结合金材质。然后在根据钢结合金材质的性能对零件的结构进行设计，对于零件尺寸不大、所承受的力不小于被选材质的力学性能可采用整体结构。对于零件尺寸较大，所承受的力接近或大于被选材质的力学性能则应采用组合结构，否则将使零件早期破坏
2、冷冲、冷剪、冷镦模具：次类模具应用范围广，受力情况极为复杂，使用时极易早期失效。失效的原因除设计外，尚牵涉到加工精度、热处理、装配精度、装机调整精度操作人员的素质（技术水平、责任心等）。设计此类钢结合金模具应先对其受力状况进行和计算，以便选用相应的合金材质。模具结构上则应对钢结合金零件和部件采取补强或采用组合结构，通常下模采用想镶套，镶套时必须采用过盈配合。对于冷剪模具采说其配合间隙设计时可取钢模间隙的1.5—2倍。
3、耐火材料模具：此类模具精度要求不高，模具损坏的原因是成型面被磨料磨损而超差或拉成沟槽，也有成型面受磨料磨损又受化学腐蚀的情况。前者只须按成型面高度的2.5—3倍，镶嵌或燕尾紧固一定厚度的钢结合金板，后者则须按成型面高度的2.5—3倍粘镶或燕尾紧固一定厚度的耐腐蚀钢结合金或硬质合金板。
钢结合金的机械加工
可加工钢结合金（GT35、R5、GW1）产品是以退火状态供给用户的，虽然出厂标准中的硬度似乎比钢材高，其实该硬度并不代表加工性，真正决定加工性的是合金中钢基的硬度。经退火后合金中的钢基硬度和退火钢是接近的，而其加工机理是切削钢基，同时挤、撕下碳化物颗粒，因此用户不必为之担心。
钢结合金的加工原则是低的切削速度，大的吃刀深度，适当的走刀量，不加冷却液（磨削除外）。如果违背上述原则，将造成合金加
工面硬化，使加工过程无法进行。
1、车加工：钢结合金的车削加工规范和钢材的加工工艺是有区别的。适宜的加工规范如表1。
2、铣刨加工：铣、刨钢质合金的刀具材质通常选用P18高速钢和硬质合金，硬质合金刀具可提高加工效率，其加工规范可参考表2。
3、钻加工：钢结合金进行钻加工时，钻头上应无油迹，不加冷却液，采用中等压力进刀，并应及时排除切屑，以防合金碎末磨损钻头。尽可能一次钻通，钻加工规范参考表3
4、锉削及攻丝：退火态钢结合金可进行锉削加工。锉刀宜用粗齿并无油迹，锉削时宜间断锉削，不能往复锉削，只能前推。每锉一次或数次必须将粘附在锉刀上的碎屑排除，以防碎屑磨钝刀刃。
退火态钢结合金也可进行攻丝。可使用高速钢丝锥，丝锥上不得有油迹。攻丝时应及时排除切屑，以防磨损刀刃。值得注意的是攻丝过程中不能注油或冷却液。攻丝的底孔应略大于同规格钢攻丝时的底孔，详情可参考表4。
5、磨削：退火态钢结合金可采用120目粒度的金刚石砂轮进行磨削。这种砂轮硬度高、自锐性好，同时磨屑不易堵塞孔隙，可提高磨削效率。若在这种砂轮圆周上按一定角度开斜纹沟槽，磨削效率更高。淬、回火后的钢结合金工件最好用金刚石或立方氮化硼砂轮磨削，以提高磨削效率。如果没有上述砂轮，也可采用绿色碳化硅砂轮磨削。为使被
磨件不致产生龟裂，应严格控制进刀量和加大冷却液，以便对工件进行充分的冷却。磨削工艺参考表5。
6、钢结合金的电加工：随着用户对钢结合金模具的形状和精度要求的提高，采用电加工钢结合金模具的单位相续普及。实践证明，电加工钢结合金模具的效率和工艺与加工合金工具钢相近似。值得提出的是淬、回火态的钢结合金在电加工前应充分使淬火应力消除，否则将造成加工应力和淬火应力叠加，致使工件的薄弱处产生裂纹。退火态钢结合金则有利于电加工，但加工后的工件进行淬火时容易产生裂纹，为防止产生裂纹，可将加工后的工件进行退火或较长时间适宜的温度下待加工应力消除后，再采用空气淬火或等温分级淬火处理，绝忌采用一次油淬。
硬质合金刀具材料基础知识 文章来源：中国刀具信息网添加人：阿刀 硬质合金是使用最广泛的一类高速加工（HSM）刀具材料，此类材料是通过粉末冶金工艺生产的，由硬质碳化物（通常为碳化钨WC）颗粒和质地较软的金属结合剂组成。目前，有数百种不同成分的WC基硬质合金，它们中大部分都采用钴（Co）作为结合剂，镍（Ni）和铬（Cr）也是常用的结合剂元素，另外还可以添加其他一些合金元素。为什么有如此之多的硬质合金牌号？刀具制造商如何为某种特定的切削加工选择正确的刀具材料？为了回答这些问题，首先让我们了解一下使硬质合金成为一种理想刀具材料的各种特性。 硬度与韧性 WC-Co硬质合金在兼具硬度和韧性方面具有独到优势。碳化钨（WC）本身具有很高的硬度（超过刚玉或氧化铝），而且在工作温度升高时其硬度也很少下降。但是，它缺乏足够的韧性，而这对于切削刀具是必不可少的性能。为了利用碳化钨的高硬度，并改善其韧性，人们利用金属结合剂将碳化钨结合在一起，从而使这种材料既具有远远超过高速钢的硬度，同时又能够承受在大多数切削加工中的切削力。此外，它还能承受高速加工所产生的切削高温。 如今，几乎所有的WC-Co刀具和刀片都采用了涂层，因此，基体材料的作用似乎显得不太重要了。但实际上，正是WC-Co材料的高弹性系数（衡量刚度的指标，WC-Co的室温弹性系数约为高速钢的三倍）为涂层提供了不变形的基底。WC-Co基体还能提供所需要的韧性。这些性能都是WC-Co材料的基本特性，但也可以在生产硬质合金粉体时，通过调整材料成分和微观结构而定制材料性能。因此，刀具性能与特定加工的适配性在很大程度上取决于最初的制粉工艺。 制粉工艺 碳化钨粉是通过对钨（W）粉进行渗碳处理而获得的。碳化钨粉的特性（尤其是其粒度）主要取决于原料钨粉的粒度以及渗碳的温度和时间。化学控制也至关重要，碳含量必须保持恒定（接近重量比为6.13％的理论配比值）。为了通过后续工序来控制粉体粒度，可以在渗碳处理之前添加少量的钒和/或铬。不同的下游工艺条件和不同的最终加工用途需要采用特定的碳化钨粒度、碳含量、钒含量和铬含量的组合，通过这些组合的变化，可以产生各种不同的碳化钨粉。例如，碳化钨粉生产商ATI Alldyne公司共生产23种标准牌号的碳化钨粉，而根据用户要求定制的碳化钨粉品种可达标准牌号碳化钨粉的5倍以上。 在将碳化钨粉与金属结合剂一起进行混合碾磨以生产某种牌号硬质合金粉料时，可以采用各种不同的组合方式。最常用的钴含量为3%－25%（重量比），而在需要增强刀具抗腐蚀性的情况下，则需要加入镍和铬。此外，还可以通过添加其他合金成分，进一步改良金属结合剂。例如，在
合金元素在钢中的作用 随着现代工业和科学技术的不断发展，在机械制造中，对工件的强度、硬度、韧性、塑性、耐磨性以及其他各种物理化学性能的要求愈来愈高，碳钢已不能完全满足这些要求了。 原因： ①由碳钢制成的零件尺寸不能太大。否则，因淬透性不够而不 能满足对强度与塑性、韧性的要求。加入合金元素可增大淬 透性。 ②用碳钢制成的切削刀具不能满足切削红硬性的要求。用合金 工具钢、高速钢和硬质合金。 ③碳钢不能满足特殊性能的要求，如要求耐热、耐低温、抗腐 蚀、有强烈磁性或无磁性等等，只有特种的合金钢才能具有 这些性能。 合金钢是以碳钢为基础，金相组织和相应的碳钢大体上是相似的。在钢中加入合金元素，钢的机械性能显著提高。弄清楚各种合金元素对钢材的影响对控制产品质量有非常大的作用。 1 合金元素在钢中的存在方式 1.1 合金元素与钢中的碳相互作用，形成碳化物存在于钢中 按合金元素在钢中与碳相互作用的情况，它们可以分为两大类：(1) 不形成碳化物的元素(称为非碳化物形成元素)，包括镍、硅、铝、钴、铜等。由于这些元素与碳的结合力比铁小，因此在钢中它们不能与碳化合，它们对钢中碳化物的结构也无明显的影响。
(2) 形成碳化物的元素(称为碳化物形成元素)，根据其与碳结合力的强弱，可把碳化物形成元素分成三类。 1）弱碳化物形成元素：锰 锰对碳的结合力仅略强于铁。锰加入钢中，一般不形成特殊碳化物(结构与Fe3C不同的碳化物称为特殊碳化物)，而是溶入渗碳体中。 2）中强碳化物形成元素；铬、钼、钨 3）强碳化物形成元素：钒、铌、钛 有极高的稳定性，例如TiC在淬火加热时要到1000℃以上才开始缓慢的溶解，这些碳化物有极高的硬度，例如在高速钢中加人钒，形成V4C，使之有更高的耐磨性。 1.2 合金元素溶解于铁素体(或奥氏体)中，以固溶体形式存在于钢中。 1.3 合金元素与钢中的氮、氧、硫等化合，以氮化物、氧化物、硫化物和硅酸盐等非金属夹杂物的形式存在于钢中。 1.4 游离态，即不溶于铁，也不溶于化合物：铅，铜 2 合金元素对钢的平衡组织的影响 表现在改变铁碳合金状态图。 2.1 合金元素对钢临界温度的影响 锰、镍、铜使A3线降低，钼、钨、硅、钒使A3线升高。同样影响A1，影响程度更大。 2.2 合金元素对钢共析点（S点）位置的影响
硬质合金模具生产定做 规模化批量生产作业对模具产品的使用普及程度广泛。模具是现代工业生产的一种重要的工艺设备，是为规模化生产的产品服务的工艺性产品，他不是供人欣赏的工艺品，而是一种特殊的工业制品，它虽然被广泛应用于国民经济中的各行各业，但由于品种繁多，每批需求量少，制造精度高，应归属于单件少量生产的规模，专业性有很强的生产资料类型的工业产品。模具产品的工艺特性使其具有产品行业的特点例如，应用于汽车制造业的铸造，锻造，冲压，玻璃，橡胶等特色的模具，应用于塑制品制造业的注射模具，热固性压缩模具，拉伸模具，还有大量生产的家电行业的各类特色模具。并且在硬质的合金模具的生产需求量，以及精度的要求往往会更高一些，模具是工业生产的基础工艺装备，它的生产制造具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗等特性，所以模具制造技术和模具质量在很人程度上决定着产品的质量、效益和产品开发能力。模具工业在世界各国经济发展中具有极其重要的地位，模具生产技术水平的高低已经成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一。 硬质合金拉伸模即拉伸模具，通常指各种拉制金属线的模具。硬质合金拉伸模的中心都有个一定形状的孔，圆、方、八角或其它特殊形状。金属被拉着穿过模孔时尺寸变小，甚至形状都发生变化。拉伸模用途广泛，拉伸模具通过拉伸成型达到产品所需形状，拉伸就是用冲压，拉环或金属模的工艺把板型金属材料变形为圆柱体或者盒子形状的零件。深拉通常在双动压机的防皱压板上进行，防皱压板可以有效防止凸起的边缘在被拉进钢模时起皱。拉深技术在生产过程中应用非常广泛。拉深应用于很多行业。例如，可以用在汽车行业中生产汽车零件；还可以用来制造家用产品，例如不锈钢餐具等等，因此模具在各个国家占有一个主导航的作用。 本文由株洲三鑫硬质合金生产有限公司提供阅读
低合金钢分类 文章来源：钢铁E站通低合金钢分类 根据国家标准GB/T 13304《钢分类》第二部分“钢按主要质量等级和主要性能及使用特性分类”，低合金钢分类如下。 低合金钢按主要质量等级分为普通质量低合金钢、优质低合金钢、特殊质量低合金钢三类： (1)普通质量低合金钢 普通质量低合金钢是指不规定生产过程中需要特别控制质量要求的供作一般用途的低合金钢。应同时满足下列条件： 1)合金含量较低(符合对低合金钢的合金元素规定含量界限值的规定)； 2)不规定热处理(退火、正火、消除应力及软化处理不作为热处理对待)； 3)如产品标准或技术条件中有规定，其特性值应符合下列条件： 硫或磷含量最高值：≥%； 抗拉强度最低值：≤690MPa； 屈服点或屈服强度最低值：≤360MPa； 伸长率最低值：≤26％； 弯心直径最低值：≥2×试样厚度； 冲击功最低值(20C，V型纵向标准试样)：≤27J。 注：①力学性能的规定值指厚度为3～16mm钢材的纵向或横向试样测定的性能。 ②抗拉强度、屈服点或屈服强度特性值只适用于可焊接的低合金高强度结构钢。 4)未规定其他质量要求。 普通质量低合金钢主要包括： ①一般用途低合金结构钢，规定的屈服强度不大于360MPa，如GB/T 1591规定的 Q295A、Q345A；
②低合金钢筋钢，如GB 1499规定的20MnSi、20MnTi、20MnSiV、25MnSi、 20MnNbb； ③铁道用一般低合金钢．如GB 11264规定的低合金轻轨钢45SiMnP、50SiMnP； ④矿用一般低合金钢，如GB/T 3414规定的M510、M540、M565热轧钢。 (2)优质低合金钢 优质低合金钢是指除普通质量低合金钢和特殊质量低合金钢以外的低合金钢，在生产过程中需要特别控制质量(例如降低硫、磷含量，控制晶粒度，改善表面质量，增加工艺控制等)，以达到比普通质量低合金钢特殊的质量要求(例如良好的抗脆断性能、良好的冷成形性能等)，但这种钢的生产控制和质量要求，不如特殊质量低合金钢严格。 优质低合金钢主要包括： ①可焊接的高强度结构钢，规定的屈服强度大于360MPa而小于420MPa的一般用途低合金结构钢，如GB/T 1591规定的Q295B、Q345B、Q345C、Q345D、Q345E、 Q390A、Q390B、Q390C，Q390D、Q390E； ②锅炉和压力容器用低合金钢，如GB 713规定的16Mng、12Mng、15MnVg； YB/T5139规定的16MnR；GB 6653规定的HP295、HP325、HP345、HP365；GB 6654规定的16MnR、15MnVR、15MnVNR；GB 6479规定的16Mn、15MnV； ③造船用低合金钢，如GB 712规定的AH36、DH36、EH36； ④汽车用低合金钢，如GB/T3273规定的09MnREL、06TiL、08TiL、09SiVL、16MnL、16MnREL： ⑤桥梁用低合金钢，如YB 168规定的12Mnq、12MnVq、16Mnq、15MnVq、 15MnVNq，YB(T)10规定的16Mnq、16MnCuq、15MnVq、15MnVNq； ⑥自行车用低合金钢，如YB/T 5064、YB/T 5066、YB/T 5067、YB/T 5068规定的 12Mn、15Mn、19Mn；
三种常见的钨钢模具 钨钢模具是指按模具的实际应用工作要求优选合适的钨钢材料经过一系列现代加工（如：线切割、研磨、焊接、激光切割、激光研磨、镜面抛光等）工艺制作而成的模具，具有高硬度、高耐磨性、抗腐蚀、使用寿命长，大幅提高工作效率节约生产成本的特点。 下面，三鑫为大家简单总结一下三种常见的钨钢模具。 1、钨钢冲模： 其是众多钨钢模具中的一种，主要用来冲压五金配件，一般选用具有高强度和适中的硬度的钨钢材料经电加工及精密研磨制成，为保证轴套的内表面的光洁度，钨钢冲模不仅要求有一定的硬度，还要求有较好的强度和韧性好耐冲击、设计合理、尺寸精准的特点，尤其是冲压工作面要求平整光滑达到镜面效果，以满足冲压质量的要求。钨钢冲模已广泛应用于五金机械配件、医疗、电子、轻工机械精密零件加工领域。 2、钨钢冲压模具： 其是采用优质钨钢模具材料制成的专用于安装在冲压机器上冲裁板材、带材或管材和型材的冲压成型的模具，因其关键部件采用优质钨钢材料制成而具有高强度和高硬度，其使用寿命是模具钢材冲压模具的几十倍，现已广泛应用于五金冲压加工，广泛应用于电子、汽车、摩托车、机械、家用电器、航空、航天、造船等领域。 3、粉末压制钨钢模具： 其又名金属粉末压制模具、粉末冶金模具，它是由钨钢材料经精密研磨制成的压制模具，它具有硬度高（最低达到85.0HRA，最高达92.0HRA）、强度高、耐磨性好，韧性好，耐冲击、电加工性能好、全制密、内腔光洁度高的适用范围广的特点，具有不粘冲，大大提高产品的表面质量，其使用寿命为普通钢制压制模的5-10倍。适用于磁性粉末、陶瓷粉末、难熔金属粉末、铁铜基粉末、铜、铁、铝、锌、不锈钢等金属粉体材料压制成型的最理想的钨钢模具。已广泛应用于电子、汽车、摩托车、机械、家用电器、航空、航天、造船等领域。
什么是硬质合金模具 作者：未知来源：网络点击数: 2507 日期：2008-6-11 在制造冲模时，利用高硬度、高强度、高耐磨、耐腐蚀、耐高温和膨胀系数小的硬质合金材料作为凸、凹模的冲模，称为硬质合金冲模。作为冲模凸、凹模材料的主要是钨钻类硬质合金。 硬质合金冲模的结构基本上与钢制冲模结构相同，可制做成单工序模，也可制成复合模及连续模。但因硬质合金本身有脆性，故冲裁时最好不使硬质合金刃口单边受力，在大批量生产所采用的模具结构，多为连续模结构。 无论采用何种结构形式，硬质合金冲模与一般钢制冲模相比，在结构上应具有如下特点 : 1 、模柄 硬质合金冲模多采用浮动式模柄结构，以避免在冲压时，压力机的精度对冲压工艺的影响。 2 、模架 硬质合金模具所采用的模架应具有足够的刚性。模板应比一般钢制冲模模板厚 5 ～lOmm ，多用 45 号钢制造， HRC38 ～420 3 、导向机构 模具的导向机构动作要平稳可靠、精度要高，一般采用滚珠导柱式模架，并多采用四导柱导向结构。 4 、垫板 为了防止硬质合金在冲压时碎裂，凹模及凸模都应加装淬硬的的垫板。（材料可用 T7 ） 5 、卸料及顶出装置 卸料及顶出装置，应尽量采用固定式卸料板结构，以防止冲压时对凹模的冲击作用。采用弹性卸料板时，要加小导柱对卸料板导向。为避免冲击，卸料板的压料台阶高度 h 应该比导料板厚度 H 小一个料厚，及 h=H-t-0.05 。 6 、凸、凹模间隙 凸、凹模间隙比钢制冲模要大，一般为料厚的 0.15 倍或取普通冲模间隙的 1.5 倍。 7 、导料板、定位销、导向销要进行热处理淬硬。
8 、凹模镶块结构，要保证与固定板组合后相对稳定。 硬质合金自本世纪20年代初由德国科学家发明以来，其"widia"（似金刚石）的名称面市，并首先制作钨丝拉伸模得到工业应用，取代了当时价格昂贵的金刚石拉伸模。我国硬质合金起步虽晚，但发展迅速。目前，硬质合金模具基本上已系列化和标准化。从近几年发展情况来看，我国硬质合金模具的研究和设计的理论已更深入也更科学，应用也更广泛。 一、硬质合金模具的种类 我国硬质合金模具根据用途可分为四类； 第一类为硬质合金拉丝模具，这类模具占硬质合金模具的绝大部分。我国目前拉丝模的主要牌号YG8、YG6、YG3，其次是YG15、YG6X、YG3X，近几年来主要硬质合金生产厂家也研制一些新牌号，如用于高速拉丝的新牌号YL，还有从国外引进的拉丝模牌号CS05（YLO．5），CG20（YL20），CG40（YL30）；ZK10、ZK20／ZK30。 第二类模具是冷镦冷冲模、整形模，主要牌号有YC20C、YG20、YG15、CT35以及株洲硬质合金厂的新牌号YJT30和中南工大粉末冶金厂的 MO15。 第三类模具是用于磁性材 料生产的无磁合金模，还有一些厂在研制生产。如YSN系列的YSN（包括20、25、30、35、40）以及钢结无磁模牌号TMF。如自贡硬质合金厂的YWC无磁合金。 第四类为热作模，这类合金暂无标准牌号，市场需要在增加。有些厂家正在研制开发，如YD40及上海材料所的旋锻模用CNW。 上述四类模具由于开发时间不同、材质的适应性有限、推广措施跟不上等原因，市场上的销售量差别很大。 二、硬质合金模具的使用技术现状 同样材质的硬质合金毛坯，在加工制成模具后，其使用寿命有的长，有的则很短。经解剖分析后，发现问题出在设计、加工、组装以及焊接等上。 1、硬质合金模具设计技术状况 拉丝模是一结构较简单的模具。80年代以前我国一直沿用前苏联的"直线型"理论设计，80年代后才有部分厂家引用50年代就提出了的"圆滑过渡"技术理论。近年来，我国学者对拉丝模进行了角度设计和环沟磨损的理论分析，提出了最大、最小拉拔角的概念，分析了金属在拉伸变形过程中对模具产生不均匀磨损的机理。广东工学院的研究人员对冷镦小规格螺钉用硬质合金模具进行了解剖分析，得出国产模具寿命低（200-400万次）而日本模具寿命高（900-1000万次）的秘密所在，其关键技术是在角度的设计上。即日本模在模芯底部与模套内孔底面中心接触部位采用了双凸面设计。它的优点是能使受力最大的中心部位保证紧密压靠，四周留下的空隙又可供过盈配合时，储藏从孔壁挤出的多余金属。沈阳桥梁厂对冷镦M12螺母用的硬质合金凹模，由原来的六角设计改为六瓣编装镶套组合起来使用。其平
元素对合金的影响 元素对合金的影响 主要合金元素 合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素,只要有足够的碳,在适当条件下,就能形成各自的碳化物,当缺碳或在高温条件下,则以原子状态进入固溶体中;锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素,其中一部分以原子状态进入固溶体中,另一部分形成置换式合金渗碳体;铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素,一般以原子状态存在于固溶体中。 [编辑本段]合金钢的分类 一般分类 合金钢种类很多,通常按合金元素含量多少分为低合金钢(含量<5%),中合金钢(含量5%~10%),高合金钢(含量>10%);按质量分为优质合金钢、特质合金钢;按特性和用途又分为合金结构钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐热钢、合金工具钢、滚动轴承钢、合金弹簧钢和特殊性能钢(如软磁钢、永磁钢、无磁钢)等。在钢中除含铁、碳和少量不可避免的硅、锰、磷、硫元素以外,还含有一定量的合金元素,钢中的合金元素有硅、锰、钼、镍、硌、矾、钛、铌、硼、铅、稀土等其中的一种或几种,这种钢叫合金钢。各国的合金钢系统,随各自的资源情况、生产和使用条件不同而不同,国外以往曾发展镍、硌钢系统,我国则发现以硅、锰、钒、钛、铌、硼、铅、稀土为主的合金钢系统合金钢在钢的总产量中约占百分之十几,一般是在电炉中冶炼的按用途可以把合金钢分为8大类,它们是:合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热不起皮钢,电工用硅钢。调质钢1.中碳型合金钢,合金元素含量较低;2.强度较高;3.用于高温螺栓、螺母材料等。弹簧钢1含碳量比调质钢高; 2经调质处理,强度较高抗疲劳强度较高;3用于弹簧材料。滚动轴承钢1高碳型合金钢,合金含量较高;2具有高而均匀的硬度和耐磨性;3用于滚动轴承。合金工具钢量具钢1高碳型合金钢,合金元素含量较低;2具有高的硬度和耐磨性,机加工性能好,稳定性好;3用于量具材料。特殊性能钢不锈钢1低碳高合金钢;2抗腐蚀性好;3用于抗腐蚀、部分可做耐热材料。耐热钢1低碳高合金钢;2耐热性能好;3用于耐热材料、部分可做抗腐蚀材料。低温钢1低碳合金钢,根据耐低温程度合金元素有高有低;2抗低温性好;3用于低温材料(专用钢为镍钢)。 根据碳化物的倾向分类
硬质合金冲针 通过粉末冶金工工艺生产出来的硬质合金，以其高硬度、高强度、高耐磨和抗腐蚀性能等优异特征成为现代工业的牙齿，以硬质合金材料为基础的工具产品是生产制造业强有力的加工利器，尤其是一些工作环境要求比较高的核心工作部件对硬质合金产品的使用要求更是重点。 以级进冲压模具批量生产作业使用最多的冲针冲棒为例，高品质核心部件要求都以硬质合金冲针为主。硬质合金冲针即钨钢冲针，又叫做冲头、冲棒或者冲子，是安装在冲压模具上进行连续冲裁冲压冲断作业，使被加工材料发生分离或塑性变形，从而获得所需要的成品或者半成品。硬质合金冲针的耐酸耐碱耐腐蚀和不生锈性能，制药行业特选其用来制作冲压药片的冲头，制药行业用得较多的厂家有联邦制药、三金药业、三九药业等。 冲压模具在冷冲压加工中，将材料加工成零件。冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法，在工业生产中比较常见。冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和模具配件的精密度质量等有着直接的关系。 硬质合金冲针作为冲压模具工作时的核心部件，属于可替换的模具耗材类产品。冲针根据材质、形状、用途的不同可以分为SKD、
SKH、ASP冲针、引导冲、子母冲针、抽牙冲针、检知梢、六角冲针、椭圆冲针、成型冲针、扇型冲头、异形冲针、高速钢冲针和高品质要求的硬质合金冲针，广东这边也习惯叫做钨钢冲针。 工业生产中冲压模具使用的硬质合金冲针，可以根据产品的不同需求，制作出不同形状的冲针，进行批量化的孔加工。尤其是在级进模具成套生产作业中，比如电脑的机箱，上面就有很多的散热孔，还有手机、许多的电器，机械上面都会用到，普通的钻床，或是车、铣床加工，只能加工出圆孔，效率相当低。而冲压的时候，大型冲床，同时加工出几百个孔只需要几秒钟的时间，规模化的生产效率就明显提高了。尤其是自动化精密机床的大批量生产作业，采用冲压成形方式生产出来的零部件不管是精度还是品质都是提高了很多倍。 根据不同冲压加工材料所设计的冲压模具有所不同，基本都是通过多个步骤的冲压加工来完成一个产品或者半成品的作业。不同的步骤所需要的硬质合金冲针形状规格各异，这就设计到配套冲压模具的异形冲针订做生产。硬质合金异形冲针是根据形状的不同，用途的不同,可以分为： 1.引导冲针又叫引导冲头简称引导冲，根据冲压床的需要可以有有各种造型，有A型B型HB型TAPP型T**P型等等。 2.子母冲针又叫子母冲头简称子母冲，在冲头的顶端有一个小的突起，不知道名字是什么来历，或许是因为冲头顶端的突起吧。字母冲针可以分为标准型A型JS**型等型号。 3.还有抽牙冲针、检知梢、六角冲针、椭圆冲针、成型冲针、扇
清河县润鼎硬质合金刀具有限公司 硬质合金与钨钢有什么区别 钨钢：成品中约含钨18%合金钢,钨钢归于硬质合金，又称之为钨钛合金。硬度为维氏10K，仅次于钻石。正因如此，钨钢的商品（多见的有钨钢手表），具有不易被磨损的特性。常用于车床刀具、冲击钻钻头、玻璃刀刀头、瓷砖割刀之上，坚固不怕退火，但质脆。 硬质合金：归于粉末冶金领域硬质合金又名金属陶瓷是以金属碳化物(WC、TaC,TiC、NbC等)或许金属氧化物（如Al2O3,ZrO2等）为首要成份,参加适量的金属粉末（Co、Cr、Mo、Ni、Fe等）通过粉末冶金方法制成，具有金属某些特质的陶瓷。钴（Co）是用来在合金中起粘结效果的，就是在烧结的过程中，它能把碳化钨（WC）粉末包围并紧紧地粘结在一起，冷却后，就成了硬质合金.（效果相当于混凝土中的水泥）。含量通常：3%--30%碳化钨（WC）是决议此硬质合金或金属陶瓷某些金属性质的首要成份，占总成份
清河县润鼎硬质合金刀具有限公司 70%---97%（分量比）广泛用于耐磨，耐高温，耐腐蚀，工作环境恶劣的零件或刀具，工具的刀头上。 钨钢归于硬质合金，但硬质合金纷歧定是钨钢，如今台湾和东南亚国家的客户喜欢用钨钢这个词，假如跟他们仔细谈深入，就会发现，大部分仍是指硬质合金。 钨钢与硬质合金差异在于：又名高速钢或工具钢，钨钢是用炼钢技术在钢水中参加钨铁作钨的质料熔炼而成的，又名高速钢或工具钢，其钨含量通常在15-25%；而硬质合金是用粉末冶金技术以碳化钨为主体与钴或其它粘结金属一起烧结而成的，其钨含量通常在80%以上。简略的说一切硬度超越HRC65的东西只要是合金都可以叫硬质合金，钨钢只是硬质合金的一种硬度在HRC85到92之间，常被用来做刀的。 硬质合金实业有限公司主要生产，研发硬质合金制品。以近20年领域专业技术，产品质量在国内处于领先水平。
《金属材料与热处理》（第五版）课程学习提纲 一、课程性质、目的和任务 金属材料与热处理是一门技术基础课。其主要内容包括：金属的性能、金属学基础知识、钢的热处理、常用金属材料及非金属材料的牌号等。 二、教学基本要求 本课程的任务是使学生掌握金属材料与热处理的基本知识，为学习专业理论，掌握专业技能打好基础。通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求： (1)了解金属学的基本知识。 (2)掌握常用金属材料的牌号、性能及用途。 (3)了解金属材料的组织结构与性能之间的关系。 (4)了解热处理的一般原理及其工艺。 (5)了解热处理工艺在实际生产中的应用。 三、学习内容及要求 绪论 ※学习要求： 1、明确学习本课程的目的。 2、了解本课程的基本内容。 ※学习内容： 1、学习金属材料与热处理的目的 2、金属材料与热处理的基本内容 3、金属材料与热处理的发展史 4、金属材料在工农业生产中的应用 ※思考与练习 1、金属材料与热处理是一门怎样的课程。 2、什么是金属与金属材料。 第一章金属的结构与结晶 ※学习要求： 1、了解金属的晶体结构。 2、掌握纯金属的结晶过程。 3、掌握纯铁的同素异构转变。 ※学习内容： §1-1 金属的晶体结构 一、晶体与非晶体 二、晶体结构的概念 三、金属晶格的类型 §1—2纯金属的结晶
一、纯金属的冷却曲线及过冷度 二、纯金属的结晶过程 三、晶粒大小对金属力学性能的影响 四、金属的同素异构转变 ※思考与练习： 1、什么是晶体和非晶体？它们在性能上有什么不同？ 2、什么是晶格和晶胞？金属主要有哪三种晶格类型？它们的晶胞各有什么特点？ 3、什么是结晶？结晶由哪两个基本过程？ 4、金属晶粒大小对金属材料性能有什么影响？ 5、什么是同素异构转变？具有同素异构转变的金属有哪些？ 第二章金属的性能 ※学习要求： 1、掌握金属的力学性能，包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳等概念及各力学性能的衡量指标。 2、了解金属的工艺性能。 ※学习内容： §2—2 金属的力学性能 一、强度 二、塑性 三、硬度 四、冲击韧性 五、疲劳强度 §2-3金属的工艺性能 一、铸造性能 二、锻造性能 三、焊接性能 四、切削加工性能 ※思考与练习 1、什么是载荷？根据性质不同可分为哪几种？ 2、什么是金属的力学性能？金属的力学性能包括哪些内容？ 3、什么是强度？强度有哪些衡量指标？这些指标的符号是什么？ 4、什么是塑性？塑性有哪些衡量指标？这些指标的符号是什么？ 5、什么是硬度？常用的硬度实验法有哪三种？各用什么符号表示？ 6、常用的洛式硬度标尺有哪三种？各用什么符号表示？最常用的是哪一种？ 7、什么是冲击韧性？什么是冲击韧度？其值有什么符号表示？ 8、什么是疲劳断裂？什么是疲劳强度 9、什么是金属的工艺性能？它包括哪些内容？
简述几种常见合金元素在钢中的主要作用 为了改善和提高钢的某些性能和使之获得某些特殊性能而有意在冶炼 过程中加入的元素称为合金元素。常用的合金元素有铬，镍，钼，钨，钒，钛，铌，锆，钴，硅，锰，铝，铜，硼，稀土等。磷，硫，氮等在某些情况下也起到合金的作用。 (1)铬(Cr) 铬能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用，可提高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。含量超过12%时，使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性腐蚀的作用，还增加钢的热强性。铬为不锈钢耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。 铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度，降低伸长率和断面收缩率。当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。 铬在调质结构中的主要作用是提高淬透性，使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。 含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性，有良好的回火稳定性。在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。 （2）镍（Ni） 镍在钢中强化铁素体并细化珠光体，总的效果是提高强度，对塑性的影响不显著。一般地讲，对不需调质处理而在轧钢、正火或退火状态使用的低碳钢，一定的含镍量能提高钢的强度而不显著降低其韧性。据统计，每增加1%的镍约可提高强度。随着镍含量的增加，钢的屈服程度比抗拉强度提高的快，因此含镍钢的比可较普通碳素钢高。镍在提高钢强度的同时，对钢的韧性、塑性以及其他工艺的性能的损害较其他合金元素的影响小。对于中碳钢，由于镍降低珠光体转变温度，使珠光体变细；又由于镍降低共析点的含碳量，因而和相同的碳含量的碳素钢比，其珠光体数量较多，使含镍的珠光体铁素体钢的强度较相同碳含量的碳素钢高。反之，若使钢的强度相同，含镍钢的碳含量可以适当降低，因而能使钢的韧性和塑性有所提。镍可以提高钢对疲劳的抗力和减小钢对缺口的敏感性。镍降低钢的低温脆性转变温度，这对低温用钢有极重要的意义。含镍%的钢可在-100℃时使用，含镍9%的钢则可在 -196℃时工作。镍不增加钢对蠕变的抗力，因此一般不作为热强钢的强化元素。 镍含量高的铁镍合金，其线胀系数随镍含量增减而显著变化，利用这一特性，可以设计和生产具有极低或一定线胀系数的精密合金、双金属材料等。 此外，镍加入钢中不仅能耐酸，而且也能抗碱，对大气及盐都有抗蚀能力，镍是不锈耐酸钢中的重要元素之一。 （3）钼（Mo）
硬质合金 由于切削速度不断提高，不少刀具的刃部工作温度已超过700℃，这时一般高速钢已不再适应，就要采用硬质合金了。 硬质合金是将一种或多种难熔金属的碳化物和粘接剂金属，用粉末冶金方法制成的金属材料。即将难熔的高硬度的WC，TiC，TaC（碳化钽）和钴、镍等金属（粘接剂）粉末经混合、压制成形，再在高温下烧结制成。 一、硬质合金的性能特点 1.硬度高、热硬性高、耐磨性好。硬质合金在室温下的硬度可达86HRA～ 93HRA，在900～1000℃温度下仍然有较高的硬度，故硬质合金刀具在 使用时，其切削速度、耐磨性及寿命均比高速钢显著提高。 2.抗压强度比高速钢高，但抗弯强度只有高速钢的1/3～1/2左右，韧性差 （约为淬火钢的30%～50%） 二、常用的硬质合金 按成分与性能特点不同，常用的硬质合金有三类： 1.钨钴类硬质合金 它的主要成分为碳化钨及钴。其代号用“硬”“钴”两字的汉语拼音字母字头“YG”加数字表示，数字表示钴的百分数。例如YG8，表示钨钴类硬质合金，含钴量为8%。 2.钨钴钛类硬质合金 它的主要成分为碳化钨、碳化钛及钴。其代号用“硬”“钛”两字的汉语拼音字母字头“YT”加数字表示，数字表示碳化钛的百分数。例如YT5，表示钨钴钛类硬质合金，含碳化钛5%。 硬质合金中，碳化物含量越多，钴含量越少，则合金的硬度、热硬性及耐磨性越高，合金的强度和韧性越低。含钴量相同时，YT类硬质合金由于碳化钛的加入，合金具有较高的硬度及耐磨性，同时，合金的表面会形成一层氧化薄膜，切削不易粘刀，具有较高的热硬性；但其强度和韧性比YG类硬质合金低。因此YG类硬质合金刀具挞合加工脆性材料（如铸铁），而YT类硬质合金刀具适合加工塑性材料（如钢等）。 3.通用硬质合金 它是以碳化钽或碳化铌取代YT类硬质合金中的一部分碳化钛钛制成的。由于加入碳化钽（碳化铌），显著提高了合金的热硬性，常用来加工不锈钢、耐热钢、高锰钢等难加工的材料。所以也称其为“万能硬质合金”。 万能硬质合金代号用“硬”“万”两字汉语拼音字母字头“YW”加顺序号表示。如YW1，YW2等。 上述硬质合金，硬度高，脆性大，除除磨削外，不能进行切削加工，一般不能制成形状复杂的整体刀具，故一般将硬质合金制成一定规格的刀片，使用前将其紧固（用焊接、粘接或机械紧固）在刀体或模具上。 近年来，又开发了一种钢结硬质合金，它与上述硬质合金的不同点在于其粘接剂为合金粉末（不锈钢或高速钢），从而使其与钢一样可以进行锻造、切削、热处理及焊接，可以制成各种形状复杂的刀具、模具及耐磨零件等。例如高速钢结硬质合金可以制成滚刀、圆锯片等刀具。
什么是钢结硬质合金 钢结硬质合金是近三十年来才发展起来的一种新型工模具材料，它是在合金钢的基体上均匀分布 30-50％硬质颗粒，经过烧结、锻造而成，因而既具有象硬质合金那样的高硬度、高强度、高耐磨性，又具有合金钢的可冷、热加工性能，如锻、车、铣、刨、磨、热处理等。它作为一种可加工、高耐磨的材料，已经广泛应用于各种拉伸模、冲裁模、挤压模、压型模、整形模、冷热轧辊、耐磨零件，使用寿命均比常用工模具钢提高十倍甚至几十倍以上，取得了非常显著的经济效果。 钢结硬质合金是以钢为粘结相，以碳化物（主要是碳化钛、碳化钨）做硬质相，用粉末冶金方法生产的复合材料。其微观组织是细小的硬质相，弥散均匀分布于钢的基体中（用于模具的钢结硬质合金，基体主要采用含铬、钼、钒的中高碳合金工具钢或高速钢）。 钢结硬质合金是介于钢和硬质合金之间的一种材料，具有以下特点： 工艺性能好具有可加工性和可热处理性，在退火状态下，可以可以采用普通切削加工设备和刀具进行车、铣、刨、磨、钻等机械加工。还可以锻造、焊接。与硬质合金相比，成本低，适用范围更广。良好的物理、力学性能 钢结硬质合金在淬硬状态具有很高的硬度。由于含有大量弥散分布的高硬度硬质相，其耐磨性可以与高钴硬质合金接近。与高合金模具钢相比，具有较高的弹性模量、耐磨性、抗压强度和抗弯强度。与硬质合金相比，具有较好的韧性。 具有良好的自润滑性、较低的摩擦系数、优良的化学稳定性。 钢结硬质合金在拉深模具中的应用 许多钢结硬质合金烧结坯件经退火后可进行普通的切削加工，经淬火、回火后有近似于金属陶瓷硬质合金的硬度和良好的耐磨性，也可以进行焊接和锻造，并具有耐磨、抗氧化等特性。尽管这类材料成本较高，制模难度较大，但使用后可显著提高模具的使用寿命，在大批量生产中具有很好的技术经济效果。因此，在更大范围、更深层次推广它，对模具行业具有非常重要的意义。 1、原生产中存在的问题 矿用自救器下外壳尺寸如图1所示，材料为08A1，料厚0.8mm，生产批量为大批量。成形该制件需两次拉深。原模具中，凹模材料均为Crl2，所用设备为普通双动压力机。生产中，模具使用一段时间后，制件表面就会出现明显的擦伤痕迹，严重影响了外观质量。观察发现:第一道拉深工序结束后，半成品外表面已有少量划痕，二次拉深后擦伤、划痕明显增多，而且凹模工作表面磨损严重，还常常粘附着制件材料。修模后也只能拉深几千个壳体。为解决这一问题，工厂曾尝试提高模具制造精度，降低表面粗糙度值，甚至抛光、镀铬，但仍不能从根本上解决产品表面拉伤、模具寿命短的问题。
《金属材料与热处理》课程教学大纲 课程名称：金属材料与热处理 适用专业：数控模具先修课程：机械制图、工程力学 总学时数： 64 总学分数： 2 理论学时： 60 实践学时： 4 主撰人： 一、课程的地位、作用与任务 本课程是机械类各专业的一门重要的专业基础课，承担了培养了解金属的组 织和结构、材料的机械和力学性能以及掌握各种材料热处理方法和工艺的专业技 术人才的重任；是一门融汇了多学科知识于一体，培养能够发展机电一体化技术， 开发、设计机电一体生产的应用型、管理型、复合型人才的必修课。 二、课程教学的目标和基本要求 通过本课程的学习，要了解和掌握常用材料的分类，牌号，性能，用途及一般的选取原则，了解钢、铁及有色金的热处理工艺原理、特点及应用。 培养学生的工程观念和规范意识，要善于观察、思考，勤于实践，培养学生 应用理论联系实际的方法去解决工程实际问题。具有合理选择材料和制造热 处理工艺路线的能力。 学生应在先学完《物理》《工程分子》等课程，并经过金属工艺的生产实训，对材料及热处理方面有一定的感性认识后，再学习本课程，通过本课 程的学习，为《机械制造》等专业课奠定基础，也为学生从事机电一体化专 业方面工作打下坚实的基础。 三、课程教学内容及要求 绪论（1学时） （一）教学目标 通过本章学习了解金属材料的学习方法及本课程的内容 （二）教学重点 深刻理解本课程的内容及学习方法 （三）教学内容： 1．金属的发展过程 2．学习本门课程的方法 3．本课程的内容及重点和难点
第一章金属的性能（5学时） （一）教学目标 掌握金属的力学性能，了解金属的其它性能 （二）教学重点 掌握金属材料的主要力学性能指标，以及各性能的符号、表示方法 （三）教学内容： 1．金属的力学性能 2．金属的工艺性能 第二章金属的晶体结构与结晶（4学时） （一）教学目标 掌握金属的晶体结构和结晶过程，以及金属的同素异构转变,了解本章的其它内容 （二）教学重点 晶格的类型及结构、纯金属的结晶过程、金属的同素异构转变的理解 （三）教学内容 1．金属的晶体结构 2．纯金属的结晶 3．金属的同素异构转变 第三章金属的塑性变形与再结晶（6学时） （一）教学目标： 掌握单晶体和多晶体塑性变形、回复与再结晶概念的理解 （二）教学重点： 单晶体和多晶体的塑性变形、再结晶的过程分析 （三）教学内容： 1．金属的塑性变形 2．冷塑性变形对金属组织和性能的影响 3．回复与再结晶 4.金属的热塑性变形 第四章合金的晶体结构与结晶（6学时） （一）教学目标 掌握合金组织结构的分类及构成特点，二元合金相图的建立及共晶相图的 分析 （二）教学重点 合金晶体结构的分类、共晶相图的结晶过程分析 （三）教学内容：
合金元素在合金钢中的作用 1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有－%的硅。如果钢中含硅量超过硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入－%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰－%。在碳素钢中加入%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。 4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于%，优质钢要求更低些。 5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于%，优质钢要求小于%。在钢中加入的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。 6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。 7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。 8、钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。 9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。 10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。 11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。 12、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。 13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。 14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过%塑性显著降低。当铜含量小于%对焊接性无影响。 15、铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。 16、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。 17、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。
拉丝模具简介 在金属压力加工中，在外力作用下使金属强行通过模具，金属横截面积被压缩,并获得所要求的横截面积形状和尺寸的工具称为拉丝模。拉丝模是各种金属线材生产厂家(如电线电缆厂、钢丝厂、焊条焊丝厂等)拉制线材的一种非常重要的易消耗性模具。拉丝模的适用范围十分广泛，主要用于拉拔棒材、线材、丝材、管材等直线型难加工物体,适用于钢铁、铜、钨、钼等金属和合金材料的拉拔加工。由于拉丝模的成本约占拉丝费用的１/２以上，因此，如何降低拉丝模成本、提高其使用寿命是金属线材生产单位迫切需要解决的问题。 国外金属制品工业为提高生产竞争能力，越来越重视拉丝模的质量和制造工艺的改进，从提高拉丝模寿命入手，对拉丝模的材质、结构、制造工艺、制造设备以及检测仪器等进行了系统的研究，开发出复合拉丝模、拉丝模新材料、表面涂层新技术、拉丝模新的孔型设计方法等，推动了世界拉丝生产的发展。我国是线材生产大国，产量居世界前列。我国拉丝模制造工业从八十年代起发展较快，随着拉丝模制造水平的不断提高和生产工艺的不断改善，我国的拉丝模制造技术有了进一步的发展，尤其是在拉丝模的材质、结构等方面有了长足进步。但总的来说与国外还有不小的差距。尽管国外生产的拉丝模种类与国内的差不多，但所用材料和工艺过程更加先进，拉丝模的加工精度、耐用性、耐磨性等指标均优于我国的产品。因此，加强制模管理，提高拉丝模质量水平，推动制模工艺技术的进步，是制模工业当前面临的重要课题。 经历了几十年的发展，已出现了很多新型拉丝模材质。按照材料种类，可将拉丝模分为合金钢模、硬质合金模、天然金刚石模、聚晶金刚石模、CVD金刚石模和陶瓷模等多种。近年来新型材料的开发极大的丰富了拉丝模的应用范围并提高了拉丝模的使用寿命。 我们知道一个完整的拉丝模具主要是由模芯和模套组成的，拉丝模在金属压力加工中，借助外力的作用使金属强行通过拉丝模的模芯,金属横截面积在压缩去被压缩,最终获得所要求的横截面积形状和尺寸拉丝产品，如钢丝，铜丝等。 模芯主要由入口区、压缩区、定径区、出口区四个部分组成。关于拉丝模模芯的结构，下面将以图片的形式向大家演示： 拉丝模模芯的结构 拉丝模芯的结构按工作性质可分为“入口区、润滑区、工作区、定径区、出口区”五个区间。拉丝模的内径轮廓很重要，它决定着压缩线材所需的拉力，并影响拉拔后线材中的残余应力。模芯各区的作用分别是：入口区，方便穿线及防止钢丝从入口方向擦伤拉丝模；润滑区，通过它使钢丝易于带入润滑剂；工作区，是模孔的主要部分，钢丝的变形过程在这里进行，即将原始截面减小到所要求的截面尺寸。在拉拔圆锥面金属时，工作区内金属的体积所占的空间是一个圆台，该空间称为变形区。工作区内的圆锥半角α（又称为模孔半角）主要用于确定拉