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    如何在高效加工硬質合金的同時減少表面裂紋?
    發表時間:2019-02-15 09:53:00  |  點擊率:37

    硬質合金是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料,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。

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      硬質合金具有很高的硬度、強度、耐磨性和耐腐蝕性,被譽為“工業牙齒”,用于制造切削工具、刀具、鈷具和耐磨零部件,伴隨下游產業的發展,硬質合金市場需求不斷加大。未來高新技術武器裝備制造、尖端科學技術的進步以及核能源的快速發展,將大力提高對高技術含量和高質量穩定性的硬質合金產品的需求。

      硬質合金的加工難題

      由于硬質合金熔點高又脆,要有足夠的脈沖電流密度才能加工,但又不能用較粗的加工規準。采用現有脈沖電源較小脈寬的中、精規準加工時,銅、石墨等電極材料都是有較大損耗的。

      按現有低損耗加工的定性理論應使峰值電流和脈寬之比值≤A(A為常數,如銅加工鋼時,A≤0.1A/μs),但用這種參數的電脈沖來加工硬質合金,往往因生產率很低而缺少實用意義。

      硬質合金的加工策略

      從電火花加工原理來說,任何導電材料都是可以加工的,也都有可能實現低損耗加工,硬質合金也不例外。但目前根據低損耗的定性理論,當選用≤0.01 A/μs時,具有吸附碳現象,可得到低損耗加工的效果。為了提高加工生產率,可采取提高空載電壓幅值來擴大給定加工表面粗糙度條件下的火花間隙值,改善排屑條件,同時相應減少脈沖停歇時間。

      減少表面裂紋的技巧

      硬質合金熱導率較小,如鎢鉆類硬質合金的熱導率為58.62~87.92W/(m•K),鎢鈷鈦合金的熱導率一般為16.75~62.8W/(m•K)。為了避免產生裂紋,就不能選擇大脈寬的加工規準。例如曾使用晶體管脈沖電源加工硬質合金,選擇脈沖寬度800μs、峰值電流1.5A,結果在加工表面產生嚴重的網狀裂紋。

      所以在粗加工時,大都采用比較小的脈寬(例如100μs以下)和較高峰值電流,這樣就使所謂電火花加工的熱影響層較薄。即使有裂紋,其深度也較淺。然后精加工時,同樣選擇小脈寬和較高峰值電流,就能把粗加工所產生的淺的裂紋幾乎全部去掉。這樣選擇規準,不但可避免裂紋產生,而且表面粗糙度也較好。

      裂紋對冷鍛模使用壽命影響很大,所以電火花精加工后的冷鍛模必須再進行拋光,以全部去掉電火花加工所產生的熱影響層,否則在使用時模具就有開裂的可能。


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