硬質合金專業(yè)技術介紹
硬質合金專業(yè)技術介紹
一、 正確選擇硬質合金牌號的重要性
正確地選擇硬質合金牌號，是保證有效使用硬質合金的及其重要因素之一。
根據(jù)一些礦山的硬質合金經(jīng)驗，在選擇硬質合金牌號時，應注意下列幾點：
1. 巖石的物理機械性能，如硬度、摩擦性等及其產(chǎn)狀特征，如硬質合金的致密性、硬質合金裂隙、硬質合金節(jié)理，硬質合金溶洞等；
2. 鑿巖機型號，如輕型、重型等
破碎巖石的方法（切削、剪碎、壓碎、擊碎等）
3. 設備能力（如風壓高低等）；
沖擊鑿巖用硬質合金的使用強度與其含鈷量高低有關。一般來講，含鈷量低的硬質合金（6～8%Co）適用于輕型鑿巖機鑿軟巖層（f=7~8）；含鈷量中等的硬質合金（8～10% Co）適用于中型鑿巖機鑿中硬巖層f=10~14；含鈷量更搞的硬質合金（11～15%Co）則是用于重型鑿巖機鑿堅硬或極硬巖層（f=14~18）。
在選擇硬質合金牌號時，不能只根據(jù)巖石的堅固性系數(shù)，同時還要考慮硬質合金其他條件，如煙似的產(chǎn)狀特征及可鉆性。鑿巖機的沖擊功、沖擊頻率，壓碎空氣的壓力，工具形狀及大小，硬質合金的規(guī)格等等。
二、 合理選擇硬質合金型號
現(xiàn)在礦山工具用的硬質合金型號，是經(jīng)過仔細研究過硬質合金的特性及其在使用的磨損的特性而設計的，經(jīng)多年的硬質合金生產(chǎn)實踐證明是比較合理的。在選擇硬質合金型號時，必須注意到合金片的用途。
1. 各型號硬質合金片的用途
K0型硬質合金片是供鑲焊側面沖銑式的大直徑硬質合金釬頭和一字形硬質合金釬頭和一字形硬質合金整體釬子用的，其直徑由25到49毫米。
部分型號則可用于鑲制中心沖銑式的大直徑硬質合金釬頭。
2. 根據(jù)巖石摩擦性選擇硬質合金片型號
正確的選擇硬質合金的大小與巖石的摩擦性有密切的關系。采用硬質合金釬頭鑿巖時，巖石的摩擦性是以硬質合金釬頭直徑磨損和高度磨損之比值來表示：
ε=D/H
式中：D=硬質合金釬頭每次重摩時的直徑磨損，毫米；
H=硬質合金釬頭每次重磨時的高度磨損，毫米；
ε=巖石的摩擦性系數(shù)。
硬質合金片的選擇原則是，保證硬質合金釬頭直徑和高度的磨損相適應，即高度和直徑都能同時達到這就的標準。硬質合金片不能使用的剩余高度，一般為5毫米。在設計硬質合金片的尺寸時，應使合金片的高度達到最大限度，一便使制造硬質合金釬頭的成本分攤與多次修磨上，能鉆進更深的炮眼。
根據(jù)礦山巖石的摩擦性系數(shù)、確定的硬質合金尺寸見下表。
巖石摩擦性系數(shù)與硬質合金片尺寸的選擇：
|
硬質合金釬頭類型 |
巖石摩擦性 |
￡ |
硬質合金片尺寸，毫米 |
|
硬質合金高度 |
硬質合金厚度 |
硬質合金長度 |
|
整體硬質合金釬子 |
低摩擦性 |
0.1～0.4 |
22 |
8 |
40 |
|
中摩擦性 |
0.4～0.6 |
20 |
8 |
42 |
|
摩擦性 |
0.6～0.8 |
18 |
10 |
44 |
|
高摩擦性 |
0.8～1.2及1.2以上 |
16 |
10 |
46 |
|
活硬質合金釬頭 |
低摩擦性 |
0.1～0.4 |
22 |
8 |
44 |
|
中摩擦性 |
0.4～0.6 |
20 |
10 |
46 |
|
摩擦性 |
0.6～0.8 |
18 |
10 |
48 |
|
高摩擦性 |
0.8～1.2及1.2以上 |
16 |
10 |
50 |
硬質合金的硬度檢測
硬質合金的硬度檢測主要采用洛氏硬度計，測試HRA硬度值。PHR系列便攜式洛氏硬度計十分適于測試硬質合金的硬度。儀器重量只有0.7kg，精度與臺式洛氏硬度計相同，使用和攜帶都十分方便。
硬質合金是一種金屬，通過硬度試驗可以反映硬質合金材料在不同的化學成分、組織結構及熱處理工藝條件下機械性能的差異，因此硬度試驗廣泛應用于硬質合金性能的檢驗、監(jiān)督熱處理工藝的正確性及新材料的研究。
硬質合金硬度檢測的特點
硬質合金硬度試驗的特點是：它屬于非破壞性試驗，試驗方法比較簡單。硬質合金的硬度檢測對其試件的形狀及尺寸適應性較強，試驗效率高。另外，硬質合金材料硬度與其它物理特性之間存在一定的對應關系。
例如，硬質合金硬度試驗和拉伸試驗基本上都是檢測金屬抵抗塑性變形的能力，這兩種試驗在某種程度上都是檢測金屬相似的特性。所以，其檢測結果是完全可以相互比較的。硬質合金拉伸試驗設備龐大、操作復雜、要制備試樣、試驗效率低，對于許多金屬材料，都有一硬度試驗和拉力試驗的換算表可查。因此，在檢測硬質合金材料力學性能時，人們越來越多地采用硬度試驗，而較少采用拉伸試驗。
硬質合硬度的檢測工具
硬質合金硬度一般用洛氏硬度計HRA標尺或維氏硬度計來檢測，實用中人們主要采用洛氏硬度計測試HRA硬度。PHR系列便攜式洛氏硬度計十分適于測試硬質合金的硬度。這種儀器重量只有0.7kg，精度與臺式洛氏硬度計相同。在測量硬質合金硬度時，天星公司生產(chǎn)的PHR系列便攜式洛氏硬度計可以測試厚度或直徑在50mm以下的硬質合金工件，可以測試直徑小到2.0mm的硬質合金工件，可以測試內徑小于30mm的管狀硬質合金工件。還可以在生產(chǎn)現(xiàn)場、銷售現(xiàn)場或材料倉庫使用。這種儀器用于測試硬質合金工件簡便、快速、無損，可對成批的成品或半成品硬質合金工件做逐件的硬度檢測。
不同硬度硬質合金的應用
硬質合金具有很高的硬度和耐磨性，常用于制造金屬切削刀具、量具、模具等。通常當材料硬度高時，耐磨性也高；抗彎強度高時，沖擊韌性也高。但材料硬度越高，其抗彎強度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強度和沖擊韌性，以及良好的可加工性，目前仍是應用最廣的刀具材料，其次是硬質合金。
硬質合金中有一種是以一種或幾種碳化物（如TiC、WC等）為硬化相，以合金鋼（如高速鋼、鉬鉻鋼等）粉末為粘結劑制成，叫做鋼結構硬質合金。其硬度介于鋼和硬質合金之間，但是韌性大大提高并且可以切削加工和熱處理加工。這種鋼結構硬質合金的典型硬度為：經(jīng)淬火——回火后硬度為69~73HRC，高速鋼65%。
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