如何加工硬质合金？

一、如何加工硬质合金？

1.硬质合金制造方法为：首先由高能球磨制得粘结合金；然后按所规定的硬质合金成分重量配比配料，并进行强化球磨，然后将球磨制取的硬质合金混合料进行真空烧结成形

2.其材料主要有:碳化钨(WC),碳化钛TC; 硬质合金主要有:钨钴类（ WC+Co）硬质合金（ YG）钨钛钴类（ WC+TiC+Co）硬质合金（ YT)钨钽钴类（ WC+TaC+Co）硬质合金（ YA）钨钛钽钴类（ WC+TiC+TaC+Co） )硬质合金 (YW)

二、加工中心硬质合金刀具硬度是多少？

　　硬质合金刀具的硬度是：YT14硬度≥90.5 适于对碳素钢与合金钢不平整面进行连续切削时的粗车，间断切削是的半精车与精车，连续面的粗铣，铸孔的扩钻等。YT5硬度≥89.5 适于碳素钢与合金钢【包括锻件。冲压件及铸件的表皮】不平整面切削时的粗车。粗刨，半精刨，粗铣等。YG8硬度≥89.0 适于铸铁，有色金属及其合金，非金属材料不平整表面和间断切削时的粗车，粗刨，粗铣，一般孔和深孔的钻扩，扩孔。YW1硬度≥91.5 材质适于耐热钢，刚猛钢，不锈钢及合金钢等难加工钢材的加工，也适于普通钢材，铸铁的加工.YS25硬度≥90.5 适于碳素钢，铸钢，高锰钢，高强度钢的及合金钢的粗车，铣削和刨削。YG6X硬度≥91.0 适于合金铸铁.普通铸铁的精加工及半加工。YT726硬度≥93.0红硬性高.耐磨性好.适于冷硬铸铁.合金铸铁。YD777硬度≥92.0适用于球墨铸铁与灰口铸铁.加工锰钢.淬火钢等硬质材料。YD15硬度≥91.0适于精车，半精车钛合金，镍基高温合金，也适于加工各类铸铁。

三、加工中心和钻攻中心哪个便宜？

论价格的浮动性而言 ，加工中心单价比较便宜 ，因为他加工的产品门类比较齐全 ，拥有多样性的技术优势 ，所以他的价格有均衡性拉低的优势。

而钻攻中心，只有两项技术功能 ，就是钻孔，和攻丝 ，所以他的定价一般都比较固定和单一 。价格也就比较偏高 。

四、硬质合金加工需要什么机器？

PBMS在硬质合金行业解决方案——改善横向断裂强度

一句话了解全文

通过烧结W-C-8Co元素粉末混合物，分别制得具有棱柱状WC颗粒和板状WC颗粒的WC-8Co硬质合金，该混合物是通过等离子球磨技术(PBMS)制备的。结果表明，烧结硬质合金的显微组织，硬度和横向断裂强度(TRS)与钨的形貌和尺寸有关，可通过等离子球磨处理时间控制。为制造具有可控制的板状WC晶粒的WC-Co硬质合金提供了一种可能的方法。

迄今为止，高能球磨是制备板状WC晶粒的常用方法。然而，该方法需要的研磨时间长，同时导致严重的研磨污染。另外，这种方法不能很好地控制板状WC的含量。目前还没有明确板状WC的性能和结构特征之间的关系，因此有必要开发一种可控地制造板状WC晶粒的有效方法，可以系统地研究板状WC的结构特征与WC-Co硬质合金的性能之间的关系。

制备过程

WC晶粒形貌

PBMS研磨1h和3h后，初始石墨和钴的衍射峰几乎消失。这是因为最初的石墨和钴粉是PBMS程序产生的显着晶粒细化。A类粉体研磨后的W颗粒分散均匀，其平均颗粒尺寸分别为约400nm和280nm，随着原始粒径的增大和球磨时间的增长颗粒状的W及其聚集体变为片状W小片，归因于PBMS中独特的等离子体加热和机械冲击的双重作用。

PBMS-1h在V区和P区中WC晶粒的形状是相似的，根据A1，B1和C1样品的V区和P区中WC晶粒的形状，可以推断出大多数WC晶粒在三维几何形状中主要是三棱柱形状，可以通过缩短不同粒度粉体的处理时间，制备出主要由棱柱形WC晶粒组成的硬质合金。PBMS-3h在V区和P区的形貌不同，包含板状WC晶粒，但晶粒的优先取向程度不同，这是因为在压制过程中，片状W的优先取向不同，这可能与其尺寸有关。

板状WC晶粒分布不同的WC-8Co硬质合金的力学性能

当WC晶粒为棱柱形并随机分布时，其机械性能在不同截面上几乎是均匀的。对于具有随机分布的板状WC晶粒的硬质合金，情况也是如此。当板状WC在优先取向的合适范围内分布时，可以极大地改善TRS，同时保持WC-8Co硬质合金的优异硬度。

结论

1、硬质合金中WC晶粒的形状在很大程度上取决于研磨后的W颗粒或聚集体的形态。 PBMS-1h磨碎的W-C-Co粉末包含倾向于形成棱柱状WC晶粒的颗粒状W颗粒，而PBMS-3h磨碎的粉末包含板状WC晶粒的片状W颗粒。

2、在这些硬质合金中，根据WC晶粒的形状和尺寸，WC晶粒的优先取向程度不同。 棱柱状WC晶粒无规则取向地随机分布。但是，板状WC晶粒的优先取向与原始W粒径密切相关。

以上结果来自于

Wang W, Lu Z, Zeng M, et al. Achieving high transverse rupture strength of WC-8Co hardmetals through forming plate-like WC grains by plasma assisted milling[J]. Materials Chemistry & Physics, 2017, 190:128-135.

五、硬质合金加工螺纹方法？

　　在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹；按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹，按其截面形状（牙型）分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹及其他特殊形状螺纹。　　在硬质合金上加工螺纹，如果精度要求高，孔小的话，可用电火花成型机床加工，现在有带C轴的电火花，不要做工装夹具，可打出任意螺距的螺纹，只要加工好螺纹电极就是了。 需要精度更高的话，就只能用内螺纹磨床加工了，可磨加工出不同规格的螺纹，且效率比电脉冲高，尺寸也好控制。　　螺纹滚压的优点是﹕表面粗糙度小于车削﹑铣削和磨削；滚压后的螺纹表面因冷作硬化而能提高强度和硬度；材料利用率高；生产率比切削加工成倍增长，且易于实现自动化；滚压模具寿命很长。但滚压螺纹要求工件材料的硬度不超过HRC40；对毛坯尺寸精度要求较高；对滚压模具的精度和硬度要求也高，制造模具比较困难；不适于滚压牙形不对称的螺纹。

六、硬质合金刀片加工步骤？

S1、原材料预处理，将原材料进行清洗，将表面的附着污染物剔除，之后再利用酸洗，剔除表面的氧化物；

S2、球磨，将经过预处理后的原材料放入球磨罐，利用介质阻挡放电等离子体(DBDP)辅助高能球磨法制备纳米复合粉体；

S3、模压成型，将粉末状纳米复合材料装入硬质合金模具中，以单向模压成型的方法将DBDP球磨后的纳米复合粉体在加压速率为1-1.8mm/min,最大压制压力为35kN(160MPa),压力保持时间为5-10min的条件下压制成长方体状生坯；

S4、真空压制生坯，将长方体状的生坯放入真空/压力烧结炉中，在真空或低压中碳化烧结成硬质合金块体；

S5、磨削成刀，应先经过打磨，去除表面层，然后在金刚石磨盘上磨制，最后再使用金刚石研磨膏进行抛光处理，使四个长面都成镜面。

七、电火花硬质合金加工，如何实现电火花硬质合金的高速加工？

用电火花加工硬质合金，需要采用钨铜合金电极才能加工的了。银铜合金当然也可以，不过银铜合金的价钱要比钨铜合金贵的多。除此之外，其它的电极是加工不动硬质合金材料的。

八、硬质合金加工需要使用什么设备？

来源：材料科学与工程

中南大学粉末冶金国家重点实验室、湖南博云东方粉末冶金有限公司和稀土功能材料湖南省重点实验室的研究人员针对WC-Co硬质合金增材制造工艺、冶金缺陷、显微组织和力学性能发表了综述论文，相关工作以“Additive manufacturing of WC-Co cemented carbides: Process, microstructure, and mechanical properties”为题在国际顶级期刊《Additive Manufacturing》发表，期刊影响因子11.632。论文在中南大学黄伯云院士指导下完成，博士生陈才为本文第一作者，刘祖铭教授为通讯作者，中南大学为本文通讯作者单位。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.addma.2023.103410

硬质合金是由难熔金属硬质化合物和黏结金属，通过粉末冶金方法制成的复合材料，具有高硬度、高耐磨性、高抗压强度和高弹性模量，被誉为“工业的牙齿”，在航空航天、资源开采、装备制造、轨道交通、电子信息等领域有着重要的作用。工业领域对硬质合金复杂结构零件的需求越来越广泛，发展硬质合金复杂结构零件的高效制备技术非常迫切。增材制造技术在粉末冶金工艺难成形的硬质合金复杂结构零件制备方面具有显著的优势，受到了广泛关注并已应用于形状复杂的硬质合金PDC钻头、喷嘴、内冷拉丝模具等多种产品的制备。目前，硬质合金增材制造技术已经发展了2种技术路线，第1种是基于热成形技术的粉末床熔融（Powder Bed Fusion, PBF）技术路线，第2种是生坯冷打印成形-脱脂-烧结工艺（Forming-Debinding-Sintering, FDS）技术路线。

论文基于PBF和FDS两类技术路线，提出采用综合评价孔隙、裂纹等缺陷的定量指标——相对密度作为WC-Co硬质合金增材制造工艺综合评价指标，总结了增材制造WC-Co硬质合金的相对密度与粉末特性、制备工艺之间的关系，并从制备工艺、冶金缺陷、显微组织和力学性能等方面系统分析了WC-Co硬质合金增材制造研究进展。最后，论文对WC-Co硬质合金增材制造技术面临的主要挑战及下一步的发展重点进行了展望。

创新点

论文将目前WC-Co硬质合金增材制造工艺总结归纳为两种技术路线，一种为基于热成形技术的PBF技术路线。PBF技术采用高能激光或电子束为热源，选择性地烧结或熔化粉末，逐层成形得到三维实体零件，主要包括选区激光烧结(SLS)、选区激光熔化(SLM)、选区电子束熔化(SEBM)等工艺。另一种为基于硬质合金生坯冷打印、脱脂和烧结工艺的FDS技术路线。该技术充分发挥了3D打印（冷加工）和粉末冶金脱脂烧结工艺（热加工）的优势，采用冷打印成形生坯，再进行生坯脱脂、烧结，制备三维实体零件。其中，生坯冷打印工艺研究已发展出粘合剂喷射成形(BJAM)、熔融沉积成型(FDM)和3D凝胶打印成形(3DGP)等3种工艺。

图1 通过AM制备的WC-Co硬质合金零件

论文提出，相对密度作为WC-Co硬质合金增材制造工艺综合评价指标，主要由孔隙、裂纹等冶金缺陷决定，受原料粉末特性和制备工艺影响。PBF技术的加热时间短，局部温度高，温度梯度陡峭，熔体熔化、凝固过程需在数百微米级的熔池范围和数百毫秒级的熔化时间内完成，若粉末熔化不完全，则粉末颗粒间的孔隙通常难以消除，进而形成不同类型的孔隙及裂纹。此外，PBF技术制备WC-Co硬质合金的过程中，WC-Co体系会发生系列物理化学反应，形成WC相和Co基固溶体相（Co-C-W），易导致非平衡相、脱碳相（η相）产生，且样品易发生明显的晶粒不均匀长大，形成多尺度晶粒组织和层状结构，降低力学性能。因此，基于目前的技术水平，提高相对密度，减少冶金缺陷（如裂纹、孔隙、η相、晶粒不均匀长大）仍然是PBF技术制备WC-Co硬质合金的关键难点。

图2 SLM工艺制备的硬质合金中的裂纹

FDS技术是生坯冷成形技术与生坯脱脂烧结技术的结合，受原料体系、成形工艺、烧结制度等因素的影响。该技术制备的WC-Co硬质合金显微组织、晶粒形貌与粉末冶金类似。但是，生坯的逐线、逐层沉积的成形方式，使得烧结件的冶金缺陷主要表现为沉积道之间的楔形孔，因层与层之间结合不良而产生的裂纹，因不均匀烧结收缩变形而导致的尺寸公差、角度公差等。此外，FDS与PBF技术的热历程不同，其未采用PBF技术路线的高能束热源，而采用加温加压挤出方式实现喂料的准液态沉积，可以避免PBF技术制备WC-Co硬质合金中普遍存在的开裂、孔隙、η相、非均匀晶粒长大等缺陷。但是，该技术需采用主要由有机大分子组成的粘合剂制备生坯打印喂料，易在烧结样品中产生脱脂碳残留而形成游离C相，导致力学性能降低，需要严格控制脱脂烧结工艺。总体上，FDS技术路线可以采用与粉末冶金工艺类似的原料粉末，制备的硬质合金相对密度、显微组织、力学性能与粉末冶金工艺相似，在制备WC-Co硬质合金复杂结构零件方面具有明显的优势和较大的发展潜力。

结论及展望增材制造在制备高性能WC-Co硬质合金复杂结构零件方面具有广阔的发展前景，大大拓展了硬质合金的应用领域。目前，PBF技术已实现了相对密度达98.8%的WC-Co硬质合金零件的直接制备。但是，孔隙、开裂现象和控制脆性相是PBF技术需要解决的关键问题。FDS将生坯3D打印技术与粉末冶金脱脂烧结技术相结合，可以使用与粉末冶金工艺类似原料粉末制备喂料，能够制备近全致密无裂纹的WC-Co硬质合金零件，但存在喂料制备体系复杂，工艺流程较长，易产生脱脂碳残留形成游离C相等挑战。综合解决上述问题，需要进一步研究PBF技术加工硬质合金的熔体凝固机理和残余应力形成及变形机理，通过成分设计、工艺改进、策略优化等措施消除打印件中的孔隙、裂纹、脆性相等缺陷；同时持续对FDS技术的原料(粘结剂)体系，生坯打印、脱脂和烧结工艺等全工艺链进行优化，以高效制备形状复杂、相对密度高、显微组织和力学性能与粉末冶金相似硬质合金产品。

作者简介黄伯云：中南大学教授，中国工程院院士，发展中国家科学院院士，“十五”国家863计划新材料领域专家委员会主任，中国材料研究学会荣誉理事长。黄伯云教授主要从事先进材料研究与人才培养，为国家大飞机工程和航空航天装备提供了多种高性能关键材料，培养了一批包括长江学者、杰出青年和上市公司董事长在内的创新领军人才；领导创建了轻质高强材料国防科技重点实验室、粉末冶金国家工程研究中心、国家炭/炭复合材料工程技术研究中心和有色金属先进结构材料与制造协同创新中心（2011计划）等创新平台；获得国家技术发明一等奖等国家科技成果奖4项，国家教学成果奖二等奖2项。

刘祖铭：中南大学教授，博士生导师，粉末冶金国家工程研究中心副主任，粉末冶金结构材料研究所所长。主要从事粉末冶金结构材料、轻质高强结构材料和飞机结构与材料损伤及控制技术等方面的研究，在Applied Physics Letters和中国有色金属学报等国内外著名刊物发表论文、撰写型号技术文件100多篇/份，出版专著5部，起草航空工业标准1项，申请/授权国家发明专利70多项、PCT/美国发明专利13项，获省部级科技成果奖4项。

陈才：中南大学粉末冶金研究院博士研究生，稀土功能材料湖南省重点实验室副主任，主要从事基于增材制造(3D打印)的高性能硬质合金及金属陶瓷的设计、制备技术研究。

李詠侠：博士，中南大学和湖南博云东方粉末冶金有限公司高级工程师，中国模具工业协会模具材料专家委员会副主任委员，全国超硬材料专家技术委员会委员，主要从事高性能硬质合金制备技术开发研究，获得省部级一等奖等科技成果奖5项。

邹丹：湖南博云东方粉末冶金有限公司高级工程师，主要从事高性能硬质合金制备技术研究，获得省部级一等奖等科技成果奖2项。

常逸鸣：湖南博云东方粉末冶金有限公司高级工程师，主要从事高性能硬质合金研究。

刘涛：中南大学粉末冶金研究院博士研究生，主要从事粉末冶金结构材料设计及制备技术研究。

陈雷：中南大学粉末冶金研究院硕士研究生，主要从事粉末冶金结构材料设计及技术开发研究。

*感谢论文作者团队对本文的大力支持。

九、什么刀具可以加工硬质合金？

加工方法：

1、从原材料说起，原材料硬质合金圆棒，是钨矿石和粘合剂Co，采用粉末冶炼方面，烧结而成，原材料的硬度的高低，取决于碳化钨的含量，其韧性取决于Co的含量。

2、至于加工方法，多种多样，作为精密的硬质合金刀具来说，其制作方法采用六轴磨刀机（数控），国内目前也有手动磨刀机，半自动磨刀机，自动磨刀机，但是其精密度，就要大打折扣。

十、线切割怎样加工硬质合金？

答：你这个问题太模糊了.试着回答一下吧.

线切割。其基本工作原理是利用连续移动的细金属电极丝作负电极，以工件作正电极对工件进行脉冲火花放电，局部瞬时温度可达万度，蚀除金属、切割成型,工件必需是导体,硬质合金也在导体范围内,所以也可以加工.

根据电极丝的运行速度不同，电火花线切割机床通常分为两类：一类是高速走丝电火花线切割机床，其电极丝（钼丝）作高速往复运动，一般走丝速度为8～10m/s，电极丝可重复使用，加工速度较高，但快速走丝容易造成电极丝抖动和反向时停顿，使加工质量下降，就是我们常说的线切割；另一类是低速走丝电火花线切割机床，其电极丝（铜丝）作低速单向运动，一般走丝速度低于0.2m/s，电极丝放电后不再使用，工作平稳、均匀、抖动小、加工质量较好，但加工速度较低，俗称慢走丝线切割。

硬质合金慢走丝出来效果最好。