硬質(zhì)合金專業(yè)技術(shù)介紹
硬質(zhì)合金專業(yè)技術(shù)介紹
一、 正確選擇硬質(zhì)合金牌號(hào)的重要性
正確地選擇硬質(zhì)合金牌號(hào)，是保證有效使用硬質(zhì)合金的及其重要因素之一。
根據(jù)一些礦山的硬質(zhì)合金經(jīng)驗(yàn)，在選擇硬質(zhì)合金牌號(hào)時(shí)，應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：
1. 巖石的物理機(jī)械性能，如硬度、摩擦性等及其產(chǎn)狀特征，如硬質(zhì)合金的致密性、硬質(zhì)合金裂隙、硬質(zhì)合金節(jié)理，硬質(zhì)合金溶洞等；
2. 鑿巖機(jī)型號(hào)，如輕型、重型等
破碎巖石的方法（切削、剪碎、壓碎、擊碎等）
3. 設(shè)備能力（如風(fēng)壓高低等）；
沖擊鑿巖用硬質(zhì)合金的使用強(qiáng)度與其含鈷量高低有關(guān)。一般來(lái)講，含鈷量低的硬質(zhì)合金（6～8%Co）適用于輕型鑿巖機(jī)鑿軟巖層（f=7~8）；含鈷量中等的硬質(zhì)合金（8～10% Co）適用于中型鑿巖機(jī)鑿中硬巖層f=10~14；含鈷量更搞的硬質(zhì)合金（11～15%Co）則是用于重型鑿巖機(jī)鑿堅(jiān)硬或極硬巖層（f=14~18）。
在選擇硬質(zhì)合金牌號(hào)時(shí)，不能只根據(jù)巖石的堅(jiān)固性系數(shù)，同時(shí)還要考慮硬質(zhì)合金其他條件，如煙似的產(chǎn)狀特征及可鉆性。鑿巖機(jī)的沖擊功、沖擊頻率，壓碎空氣的壓力，工具形狀及大小，硬質(zhì)合金的規(guī)格等等。
二、 合理選擇硬質(zhì)合金型號(hào)
現(xiàn)在礦山工具用的硬質(zhì)合金型號(hào)，是經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究過(guò)硬質(zhì)合金的特性及其在使用的磨損的特性而設(shè)計(jì)的，經(jīng)多年的硬質(zhì)合金生產(chǎn)實(shí)踐證明是比較合理的。在選擇硬質(zhì)合金型號(hào)時(shí)，必須注意到合金片的用途。
1. 各型號(hào)硬質(zhì)合金片的用途
K0型硬質(zhì)合金片是供鑲焊?jìng)?cè)面沖銑式的大直徑硬質(zhì)合金釬頭和一字形硬質(zhì)合金釬頭和一字形硬質(zhì)合金整體釬子用的，其直徑由25到49毫米。
部分型號(hào)則可用于鑲制中心沖銑式的大直徑硬質(zhì)合金釬頭。
2. 根據(jù)巖石摩擦性選擇硬質(zhì)合金片型號(hào)
正確的選擇硬質(zhì)合金的大小與巖石的摩擦性有密切的關(guān)系。采用硬質(zhì)合金釬頭鑿巖時(shí)，巖石的摩擦性是以硬質(zhì)合金釬頭直徑磨損和高度磨損之比值來(lái)表示：
ε=D/H
式中：D=硬質(zhì)合金釬頭每次重摩時(shí)的直徑磨損，毫米；
H=硬質(zhì)合金釬頭每次重磨時(shí)的高度磨損，毫米；
ε=巖石的摩擦性系數(shù)。
硬質(zhì)合金片的選擇原則是，保證硬質(zhì)合金釬頭直徑和高度的磨損相適應(yīng)，即高度和直徑都能同時(shí)達(dá)到這就的標(biāo)準(zhǔn)。硬質(zhì)合金片不能使用的剩余高度，一般為5毫米。在設(shè)計(jì)硬質(zhì)合金片的尺寸時(shí)，應(yīng)使合金片的高度達(dá)到最大限度，一便使制造硬質(zhì)合金釬頭的成本分?jǐn)偱c多次修磨上，能鉆進(jìn)更深的炮眼。
根據(jù)礦山巖石的摩擦性系數(shù)、確定的硬質(zhì)合金尺寸見(jiàn)下表。
巖石摩擦性系數(shù)與硬質(zhì)合金片尺寸的選擇：
|
硬質(zhì)合金釬頭類型 |
巖石摩擦性 |
￡ |
硬質(zhì)合金片尺寸，毫米 |
|
硬質(zhì)合金高度 |
硬質(zhì)合金厚度 |
硬質(zhì)合金長(zhǎng)度 |
|
整體硬質(zhì)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(zhì)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(zhì)合金的硬度檢測(cè)
硬質(zhì)合金的硬度檢測(cè)主要采用洛氏硬度計(jì)，測(cè)試HRA硬度值。PHR系列便攜式洛氏硬度計(jì)十分適于測(cè)試硬質(zhì)合金的硬度。儀器重量只有0.7kg，精度與臺(tái)式洛氏硬度計(jì)相同，使用和攜帶都十分方便。
硬質(zhì)合金是一種金屬，通過(guò)硬度試驗(yàn)可以反映硬質(zhì)合金材料在不同的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)及熱處理工藝條件下機(jī)械性能的差異，因此硬度試驗(yàn)廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)合金性能的檢驗(yàn)、監(jiān)督熱處理工藝的正確性及新材料的研究。
硬質(zhì)合金硬度檢測(cè)的特點(diǎn)
硬質(zhì)合金硬度試驗(yàn)的特點(diǎn)是：它屬于非破壞性試驗(yàn)，試驗(yàn)方法比較簡(jiǎn)單。硬質(zhì)合金的硬度檢測(cè)對(duì)其試件的形狀及尺寸適應(yīng)性較強(qiáng)，試驗(yàn)效率高。另外，硬質(zhì)合金材料硬度與其它物理特性之間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
例如，硬質(zhì)合金硬度試驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)基本上都是檢測(cè)金屬抵抗塑性變形的能力，這兩種試驗(yàn)在某種程度上都是檢測(cè)金屬相似的特性。所以，其檢測(cè)結(jié)果是完全可以相互比較的。硬質(zhì)合金拉伸試驗(yàn)設(shè)備龐大、操作復(fù)雜、要制備試樣、試驗(yàn)效率低，對(duì)于許多金屬材料，都有一硬度試驗(yàn)和拉力試驗(yàn)的換算表可查。因此，在檢測(cè)硬質(zhì)合金材料力學(xué)性能時(shí)，人們?cè)絹?lái)越多地采用硬度試驗(yàn)，而較少采用拉伸試驗(yàn)。
硬質(zhì)合硬度的檢測(cè)工具
硬質(zhì)合金硬度一般用洛氏硬度計(jì)HRA標(biāo)尺或維氏硬度計(jì)來(lái)檢測(cè)，實(shí)用中人們主要采用洛氏硬度計(jì)測(cè)試HRA硬度。PHR系列便攜式洛氏硬度計(jì)十分適于測(cè)試硬質(zhì)合金的硬度。這種儀器重量只有0.7kg，精度與臺(tái)式洛氏硬度計(jì)相同。在測(cè)量硬質(zhì)合金硬度時(shí)，天星公司生產(chǎn)的PHR系列便攜式洛氏硬度計(jì)可以測(cè)試厚度或直徑在50mm以下的硬質(zhì)合金工件，可以測(cè)試直徑小到2.0mm的硬質(zhì)合金工件，可以測(cè)試內(nèi)徑小于30mm的管狀硬質(zhì)合金工件。還可以在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、銷售現(xiàn)場(chǎng)或材料倉(cāng)庫(kù)使用。這種儀器用于測(cè)試硬質(zhì)合金工件簡(jiǎn)便、快速、無(wú)損，可對(duì)成批的成品或半成品硬質(zhì)合金工件做逐件的硬度檢測(cè)。
不同硬度硬質(zhì)合金的應(yīng)用
硬質(zhì)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(dāng)材料硬度高時(shí)，耐磨性也高；抗彎強(qiáng)度高時(shí)，沖擊韌性也高。但材料硬度越高，其抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性，以及良好的可加工性，目前仍是應(yīng)用最廣的刀具材料，其次是硬質(zhì)合金。
硬質(zhì)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(jié)劑制成，叫做鋼結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金。其硬度介于鋼和硬質(zhì)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(jié)構(gòu)硬質(zhì)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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