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硬质合金专业技术介绍

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硬质合金专业技术介绍

一、 正确选择硬质合金牌号的重要性
正确地选择硬质合金牌号,是保证有效使用硬质合金的及其重要因素之一。
根据一些矿山的硬质合金经验,在选择硬质合金牌号时,应注意下列几点:

1. 岩石的物理机械性能,如硬度、摩擦性等及其产状特征,如硬质合金的致密性、硬质合金裂隙、硬质合金节理,硬质合金溶洞等;

2. 凿岩机型号,如轻型、重型等
破碎岩石的方法(切削、剪碎、压碎、击碎等)

3. 设备能力(如风压高低等);
冲击凿岩用硬质合金的使用强度与其含钴量高低有关。一般来讲,含钴量低的硬质合金(6~8%Co)适用于轻型凿岩机凿软岩层(f=7~8);含钴量中等的硬质合金(8~10% Co)适用于中型凿岩机凿中硬岩层f=10~14;含钴量更搞的硬质合金(11~15%Co)则是用于重型凿岩机凿坚硬或极硬岩层(f=14~18)。

在选择硬质合金牌号时,不能只根据岩石的坚固性系数,同时还要考虑硬质合金其他条件,如烟似的产状特征及可钻性。凿岩机的冲击功、冲击频率,压碎空气的压力,工具形状及大小,硬质合金的规格等等。

二、 合理选择硬质合金型号
现在矿山工具用的硬质合金型号,是经过仔细研究过硬质合金的特性及其在使用的磨损的特性而设计的,经多年的硬质合金生产实践证明是比较合理的。在选择硬质合金型号时,必须注意到合金片的用途。

1. 各型号硬质合金片的用途
K0型硬质合金片是供镶焊侧面冲铣式的大直径硬质合金钎头和一字形硬质合金钎头和一字形硬质合金整体钎子用的,其直径由25到49毫米。
部分型号则可用于镶制中心冲铣式的大直径硬质合金钎头。

2. 根据岩石摩擦性选择硬质合金片型号
正确的选择硬质合金的大小与岩石的摩擦性有密切的关系。采用硬质合金钎头凿岩时,岩石的摩擦性是以硬质合金钎头直径磨损和高度磨损之比值来表示:
ε=D/H
式中:D=硬质合金钎头每次重摩时的直径磨损,毫米;
H=硬质合金钎头每次重磨时的高度磨损,毫米;
ε=岩石的摩擦性系数。
硬质合金片的选择原则是,保证硬质合金钎头直径和高度的磨损相适应,即高度和直径都能同时达到这就的标准。硬质合金片不能使用的剩余高度,一般为5毫米。在设计硬质合金片的尺寸时,应使合金片的高度达到最大限度,一便使制造硬质合金钎头的成本分摊与多次修磨上,能钻进更深的炮眼。
根据矿山岩石的摩擦性系数、确定的硬质合金尺寸见下表。
岩石摩擦性系数与硬质合金片尺寸的选择:
硬质合金钎头类型 岩石摩擦性 £ 硬质合金片尺寸,毫米
硬质合金高度 硬质合金厚度 硬质合金长度


整体硬质合金钎子 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


活硬质合金钎头 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

硬质合金的硬度检测
硬质合金的硬度检测主要采用洛氏硬度计,测试HRA硬度值。PHR系列便携式洛氏硬度计十分适于测试硬质合金的硬度。仪器重量只有0.7kg,精度与台式洛氏硬度计相同,使用和携带都十分方便。
硬质合金是一种金属,通过硬度试验可以反映硬质合金材料在不同的化学成分、组织结构及热处理工艺条件下机械性能的差异,因此硬度试验广泛应用于硬质合金性能的检验、监督热处理工艺的正确性及新材料的研究。
硬质合金硬度检测的特点
硬质合金硬度试验的特点是:它属于非破坏性试验,试验方法比较简单。硬质合金的硬度检测对其试件的形状及尺寸适应性较强,试验效率高。另外,硬质合金材料硬度与其它物理特性之间存在一定的对应关系。
例如,硬质合金硬度试验和拉伸试验基本上都是检测金属抵抗塑性变形的能力,这两种试验在某种程度上都是检测金属相似的特性。所以,其检测结果是完全可以相互比较的。硬质合金拉伸试验设备庞大、操作复杂、要制备试样、试验效率低,对于许多金属材料,都有一硬度试验和拉力试验的换算表可查。因此,在检测硬质合金材料力学性能时,人们越来越多地采用硬度试验,而较少采用拉伸试验。
硬质合硬度的检测工具
硬质合金硬度一般用洛氏硬度计HRA标尺或维氏硬度计来检测,实用中人们主要采用洛氏硬度计测试HRA硬度。PHR系列便携式洛氏硬度计十分适于测试硬质合金的硬度。这种仪器重量只有0.7kg,精度与台式洛氏硬度计相同。在测量硬质合金硬度时,天星公司生产的PHR系列便携式洛氏硬度计可以测试厚度或直径在50mm以下的硬质合金工件,可以测试直径小到2.0mm的硬质合金工件,可以测试内径小于30mm的管状硬质合金工件。还可以在生产现场、销售现场或材料仓库使用。这种仪器用于测试硬质合金工件简便、快速、无损,可对成批的成品或半成品硬质合金工件做逐件的硬度检测。
不同硬度硬质合金的应用
硬质合金具有很高的硬度和耐磨性,常用于制造金属切削刀具、量具、模具等。通常当材料硬度高时,耐磨性也高;抗弯强度高时,冲击韧性也高。但材料硬度越高,其抗弯强度和冲击韧性就越低。高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性,以及良好的可加工性,目前仍是应用最广的刀具材料,其次是硬质合金。
硬质合金中有一种是以一种或几种碳化物(如TiC、WC等)为硬化相,以合金钢(如高速钢、钼铬钢等)粉末为粘结剂制成,叫做钢结构硬质合金。其硬度介于钢和硬质合金之间,但是韧性大大提高并且可以切削加工和热处理加工。这种钢结构硬质合金的典型硬度为:经淬火——回火后硬度为69~73HRC,高速钢65%

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