钢结硬质合金的热处理工艺？

钢结硬质合金的热处理工艺？

硬质合金的热处理工艺:
锻造后的钢结硬质合金必须经过软化退火处理，才能进行切削加工。而切削加工后的钢结硬质合金还要进行淬火、回火才能投入使用。现介绍如下：
（1）等温球化退火：钢结硬质合金烧结态和锻后的组织由细片珠光体和硬质相WC、TIC组成，硬度较高，如50％WC铬钼钢结硬质合金烧结态，其硬度为HRC≥45，故必须采用退火处理，使其软化，便于切削加工，同时为以后的热处理作好准备。钢结硬质合金通常采用球化退火工艺，采用连续冷却或等温冷却。正常的退火组织应是索氏体和碳化物。退火后的硬度见表8-21。退火温度不宜太高，加热时间不要过长，否则对含有大量碳化物的合金材料来说，会造成碳化物聚集，组织粗大，更为严重的是可能出现大量稳定碳化物相，甚至出现石墨化过程，将显著降低淬火效果与产品质量。
钢结硬质合金采用等温球化退人，其规范可根据钢基体的化学成分来选定，其加热温度为Ac3或Ac1+30～50℃，保温2～3小时；等温温度为Ar1以下10～20℃，保温3～4小时。退火通常采用各种箱式电炉或井式电炉，一般它以石墨粒为保护介质，可防止氧化、脱碳，又不会渗碳，还于清理。其处理规范如图8-42所示。由图可见，退火加热温度为820～880℃，碳化钨系钢结硬质合金稍高于碳化钛系。等温处理的温度，两系列硬质合金皆为720～740℃，一般情况下，碳化钨系的退火硬度稍低于碳化钛系。
（2）淬火工艺：钢结硬质合金由于存在孔隙和大量的钢基体上弥散分布的合金碳化物，其导热性比较差，因此淬火加热时，一定要缓慢加热，并要求采用一次甚至两次预热。钢结硬质合金的淬火加热温度一般不宜过低，特别是硬质相含量较高的钢结硬质合金的淬火温度更应适当偏高一些。原因在于：尽管钢结硬质合金中的碳化物能稳定晶界，抑制奥氏体晶粒长大，但是作为硬质相的碳化物颗粒WC或TIC数量已经很多，退火冷却时粘结相中还会析出二次复合碳化物，如果淬火加热温度偏低，合金中过多的未溶解的二次碳化物将会引起碳化物聚集、连结等现象，使粘结相的粘结作用减弱，从而降低合金的韧性。不过，淬火温度也不宜过高，否则又会增大淬火时的热冲击。使其在淬火时形成裂纹的危险增大。

综合考虑上述因素，钢结硬质合金的淬火处理工艺曲线如图1所示。由图可知，含硬质相较少的碳化钛系合金的淬火温度为960～980℃，而含硬质相较多的碳化钨系硬质合金的淬火温度取1020～1050℃为宜。其保温时间是：当用盐浴炉加热时取0.3～1.0分／毫米；用箱式电炉加热时，保温时间加倍。淬火介质一般采用30～40℃的2号或3号锭子油、20号或40号机油等均可。淬火方法一般采用分级淬火。对于形状复杂或截面尺寸变化较大的坯料的淬火。为了减少热应力和相变应力，宜采用等温淬火。

图1 钢结硬质合金的淬火规范
（3）回火：为了消除淬火应力，防止开裂，改善合金的内部组织，获得较好的综合机械性能，淬火后的钢结硬质合金坯料应尽快进行回火。回火温度通常取180～200℃，保温时间取（1.0～1.5）h。如果要求合金具有较高的韧性，可采用较高的回火温度。
（4）化学热处理：钢结硬质合金具有比硬质合金较好的韧性和耐磨性。在一般情况下是能满足工业上相应用途及要求，但对于某些用途，特别是在超细而硬的摩擦介质、腐蚀介质、高温摩擦等场合使用时，尚感耐磨性不足。而钢结硬质合金的耐磨性．既取决于碳化物硬质相的性质和数量，又受到钢基粘结剂的影响。目前来看，可望提高钢基的硬度是有限的。而只有调整合金成分来达到，如增加碳化物的百分比，但又导致钢基合金的韧性下降和可加工性降低。为此，为了得到极高的硬度，而又不影响韧性，美国铬合金公司在钢基的硬化方面发展了两种表面扩散.

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