硬质合金是用高硬度、高熔点的金属碳化物(WC碳化钨、TiC碳化钛、TaC碳化钽、NbC碳化铌等)的粉末与Co、Mo、Ni(镍)等黏结剂通过粉末冶金工艺制成的。
1、硬质合金的分类
按使用领域的不同,国家标准GB/T 18376.1-2008将硬质合金分为P、M、K、N、S、H六类。再根据切削工具用硬质合金材料的耐磨性和韧性的不同,分成若干组,用01、10、20…等两位数字表示组号。必要时可以在两个组号之间插入一个补充组号,用05、15、25…等表示。
1) P类是以TiC、WC为基,以Co(Ni+Mo、Ni+Co)作为粘结剂的合金/涂层合金,主要用于长切屑材料的加工,如钢、铸造钢、长切屑可锻铸铁。
2) M类是以WC为基,以Co作为粘结剂,添加少量的TiC(TaC、NbC)的合金/涂层合金,主要用于加工不锈钢、铸钢、锰钢、可锻铸铁、合金钢、合金铸造铁等材料。
3) K类是以WC为基,以Co作粘结剂,或添加少量TaC、NbC或CrC的合金/涂层合金,主要用于短切屑材料的加工,如铸铁、冷铸造铸铁、短切屑可锻铸铁、灰口铸铁等的加工。
4) N类是以WC为基,以Co作为粘结剂,或添加少量TaC、NbC或CrC的合金/涂层合金,主要用于加工有色金属、非金属材料,如铝、镁、塑料、木材等。
5) S类是以WC为基,以Co作为粘结剂,或添加少量TaC、NbC或CrC的合金/涂层合金,主要加工耐热类和优质合金材料,如耐热钢,含镍、钴、钛的各类合金材料。
6) H类是以WC为基,以Co作为粘结剂,添加少量Tac、NbC或CrC的合金/涂层合金,主要加工硬切削材料,如淬硬钢、冷硬铸铁等。
2、硬质合金刀具的特性
由于硬质合金的碳化物含量远远高于高速钢,因此其具有硬度高(72~82HRC)、熔点高、化学稳定性好、热稳定性好的特点,但相比于高速钢其韧性、脆性较差,承受冲击和抗弯能力低。硬质合金的热硬性较好,在600℃时硬质合金刀具的硬度超过常温下的高速钢刀具,切削效率是普通高速钢的5~10倍,是目前数控刀具主要使用的材料。