yg8用什么代替(yg8與yg8n的區(qū)別)

前沿拓展：

新型硬質(zhì)合金——細(xì)晶粒與超細(xì)晶粒

硬質(zhì)合金和Ti(C，N)與TiC基硬質(zhì)合金

摘 要：主要介紹了細(xì)晶粒與超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金和Ti(C，N)基與TiC基硬質(zhì)合金的種類和性能，并列入一些試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：硬質(zhì)合金；細(xì)晶粒；超細(xì)晶粒；金屬陶瓷；切削刀具

1 概述

本文介紹兩類新型硬質(zhì)合金的種類與性能：

(1)細(xì)晶粒與超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金；

(2)Ti(C，N)基與TiC基硬質(zhì)合金，這類硬質(zhì)合金又可稱為“金屬陶瓷”，英文叫“Cermet”。應(yīng)當(dāng)注意，“金屬陶瓷”的成分仍是碳化物，與人們熟知的氧化鋁、氮化硅陶瓷不是等同的東西。

細(xì)化晶粒是改變硬質(zhì)合金的結(jié)構(gòu)；而Ti(C，N)基與TiC基硬質(zhì)合金則是改變臺(tái)金的化學(xué)成分通過這兩種方法都能改善硬質(zhì)合金的性能。

2 細(xì)晶粒和超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金

硬質(zhì)合金的晶粒細(xì)化后，使硬質(zhì)相尺寸變小，粘結(jié)相更均勻地分布在硬質(zhì)相周圍，可以提高硬質(zhì)合金的硬度與耐磨性。如適當(dāng)增加鈷含量，還可以提高抗彎強(qiáng)度。礦用或鈷探用的合金為粗晶粒，平均晶粒尺寸為4～5μm；普通牌號(hào)的刀具用合金YT15、YG6等均為中晶粒，平均晶粒尺寸為2～3μm：細(xì)晶粒合金的平均晶粒尺寸為1～2μm，亞微細(xì)粒合金為0.5～1μm，超細(xì)晶粒合金則為0.5μm以下。日本等國很重視這類合金的研制，我國在20世紀(jì)60年代就有了細(xì)晶粒合金的牌號(hào)，如YG3X、YG6X。70年代末期開始研制亞微細(xì)粒合金．株洲硬質(zhì)合金廠的亞微細(xì)粒牌號(hào)有YS2T、YS8、YS10及YD15，自貢硬質(zhì)合金廠的YG643、YG600、YG610、YG640等都是亞微細(xì)粒牌號(hào)(見表1)。

早先的細(xì)晶粒和亞微細(xì)粒結(jié)構(gòu)多用于WC+Co的合金(即K類合金)。近年來M類和P類(WC+TiC+Co)合金也向晶粒細(xì)化的方向發(fā)展。80～90年代，各國已研制出超細(xì)晶粒合金。

用細(xì)品粒、亞微細(xì)粒硬質(zhì)合金代替普通中等晶粒的硬質(zhì)合金，如以YG3X、YG6X代替YG3、YG6，以YS8、YS10代替YG6，能夠顯著提高刀具使用壽命。

近年，自貢硬質(zhì)合金廠已研制出亞微細(xì)粒硬質(zhì)合金牌號(hào)ZK10UF和ZK30UF(相當(dāng)于K10和K30)，硬度為HRA92.5～91.5，抗彎強(qiáng)度為2～2.5GPa，其平均品粒尺寸為0.6～0.8μm。該廠又研制出超細(xì)品粒硬質(zhì)合金牌號(hào)Zcx10、Zcx30和Zcx40(相當(dāng)于K10、K30和K40)，硬度為HRA93～92，抗彎強(qiáng)度為2.5～3.5GPa，其平均品粒尺寸為0.4～0.5μm。

3 Ti(C，N)基與TiC基硬質(zhì)合金(金屬陶瓷)

不論是YT類、YG類，或在它們的基礎(chǔ)上添加了TaC、NbC的新型合金，都屬于WC基合金。因?yàn)樵谒鼈儺?dāng)中，WC是主要成分，含量達(dá)65～97％，并以Co為粘結(jié)劑。TiC基合金是后來發(fā)展起來的，其主要成分為TiC，占60～80％以上，少含或不含WC，以Ni、Mo作粘結(jié)劑。與WC基合金相比，TiC基合金的密度小，硬度較高，對(duì)鋼的摩擦系數(shù)較小，切削時(shí)抗粘結(jié)磨損與抗擴(kuò)散磨損的能力較強(qiáng)，具有更好的耐磨性，但韌性和抗塑性變彤的能力稍弱。我國代表性牌號(hào)是YN05、YN10(株洲硬質(zhì)合金廠研制)，用以切削正火和調(diào)質(zhì)狀態(tài)下的鋼材，其切削性能優(yōu)于WC基合令YT30、YT15。

近年，我國又開發(fā)Ti(C，N)基合金，它具有與TiC基合金相同的特性與優(yōu)點(diǎn)，但其韌性、抗塑性變形能力高于TiC基合金，有發(fā)展前景。應(yīng)用范圍略同于TiC基合金，主要是切削鋼料，但加工范圍較寬。

表2列出了WC、TiC、TiN、Ti(C，N)等物質(zhì)的機(jī)械性能。可以看出，TiC和Ti(C，N)的硬度高于WC。Ti(C，N)的各項(xiàng)性能均介于TiC、TiN之問，故Ti(C，N)的彈性模量大于TiC。由此可以解釋，Ti(C，N)綦與TiC基硬質(zhì)合金的硬度和耐磨性高于WC基合金；Ti(C，N)基合金的抗塑性變形的能力高于TiC基合金：

株洲硬質(zhì)合金廠和自貢硬質(zhì)合金廠生產(chǎn)的Ti(C，N)基與TiC基硬質(zhì)合金的牌號(hào)如表3、表4所列。

有色金屬研究總院還研制成功了Ti(C，N)基硬質(zhì)合金NT7。

4 切削試驗(yàn)

作者用國產(chǎn)不同牌號(hào)的Ti(C，N)基硬質(zhì)合會(huì)刀片，與相同級(jí)別的WC基硬質(zhì)合金刀片進(jìn)行對(duì)比切削實(shí)驗(yàn)。

(1)用有色金屬研究總院研制的NT7刀片及株洲硬質(zhì)合金廠生產(chǎn)的TN20刀片，與WC基YT14刀片，做對(duì)比車削試驗(yàn)。工件材料為38CrNi3MoVA高強(qiáng)度鋼(HRC36～40)：切削用量αp=1mm，f=0.21mm/r；刀具幾何參數(shù)γ0=6°，α0=6°，Kr=45°，λs=4°，γε=O.8mm。所得的Tν曲線如圖1所示。相應(yīng)的Taylor公式為：

NT7 ν=440/T0.48 (m/min)

TN20 ν=440/T0.48 (m/min)

YT14 ν=275/T0.35 (m/min)

從圖1可見，TN7與TN20的水平相同，它們的使用壽命高于YT14甚多。

(2)用株洲硬質(zhì)合金廠生產(chǎn)的Ti(C，N)基硬質(zhì)合金刀片TN320刀片，與YT14刀片做對(duì)比銑削試驗(yàn)，工件材料為中碳鋼45(HB187)。切削用量αp=1mm，f=0.125mm/r，ν=147m/min。刀盤直徑125mm，工件寬度50mm。刀具幾何參數(shù)~γp=2°，γr=0°，Kr =75°，Kr =15°。所得到的刀具磨損曲線如圖2所示，可見TN320優(yōu)于YT14。

(3)用NT7、TN20、YT14三種刀片進(jìn)行抗沖擊對(duì)比車削試驗(yàn)。工件為合金鋼齒輪(HB320)。αp=1mm，f=0.2mm/r，沖擊頻率為4kHz。所得的試驗(yàn)曲線如圖3所示，到崩刃之前，NT7刀片與TN20刀片能承受的沖擊次數(shù)分別比YT14刀片高出約30％與50％。由此可見，Ti(C，N)基硬質(zhì)合金刀片有較好的抗沖擊能力。

拓展知識(shí)：