硬質(zhì)合金刀具的種類按主要化學(xué)成分區(qū)分,硬質(zhì)合金可分為碳化鎢基硬質(zhì)合金和碳(氮)化鈦(TiC(N))基硬質(zhì)合金。
碳化鎢基硬質(zhì)合金包括鎢鈷類(YG)、鎢鈷鈦類(YT)、添加稀有碳化物類(YW)三類,它們各有優(yōu)缺點,主要成分為碳化鎢 (WC)、碳化鈦(TiC)、碳化鉭(TaC)、碳化鈮(NbC)等,常用的金屬粘接相是Co。
碳(氮)化鈦基硬質(zhì)合金是以TiC為主要成分(有些加入了其他碳化物或氮化物)的整體硬質(zhì)單角銑刀,常用的金屬粘接相是Mo和Ni。 ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)將切削用硬質(zhì)合金分為三類:
K類,包括Kl0~K40,相當(dāng)于我國的YG類(主要成分為WC.Co)。
P類,包括P01~P50,相當(dāng)于我國的YT類(主要成分為WC.TiC.Co)。
M類,包括M10~M40,相當(dāng)于我國的YW類(主要成分為WC-TiC-TaC(NbC)-Co)。 各個牌號分別以01~50之間的數(shù)字表示從高硬度到最大韌性之間的一系列合金。
硬質(zhì)合金刀具的性能特點如下:
①高硬度:整體硬質(zhì)單角銑刀是由硬度和熔點很高的碳化物(稱硬質(zhì)相)和金屬粘結(jié)劑(稱粘接相)經(jīng)粉末冶金方法而制成的,其硬度達89~93HRA,遠高于高速鋼,在5400C時,硬度仍可達82~87HRA,與高速鋼常溫時硬度(83~86HRA)相同。硬質(zhì)合金的硬度值隨碳化物的性質(zhì)、數(shù)量、粒度和金屬粘接相的含量而變化,一般隨粘接金屬相含量的增多而降低。在粘接相含量相同時,YT類合金的硬度高于YG類合金,添加TaC(NbC)的合金具有較高的高溫硬度。
②抗彎強度和韌性:常用整體硬質(zhì)單角銑刀的抗彎強度在900~1500MPa范圍內(nèi)。金屬粘接相含量越高,則抗彎強度也就越高。當(dāng)粘接劑含量相同時,YG類(WC-Co)合金的強度高于YT類(WC-TiC-Co)合金,并隨著TiC含量的增加,強度降低。硬質(zhì)合金是脆性材料,常溫下其沖擊韌度僅為高速鋼的1/30~1/8。