強韌TiC基硬質合金
在TiC-Ni-Mo合金中以WC、TaC等韌性較好的碳化物取代部分TiC(以彌補TiC性能的先天不足),是提高硬質合金質量,擴大其使用范圍的一種有效方法。加入WC及TaC可以提高硬質合金的韌性和抗斷裂性能,提高彈性模量,抗塑性變形能力,高溫抗軟化能力及高溫強度。此外,加入WC還可改善硬質合金的導熱性,降低刀尖處的局部過熱現象:加入TaC、NbC后還可提高合金的抗熱震性能,并有抑制碳化物晶粒長大的作用,使之更適于斷續切削加工。
使用表明,一般TiC基硬質合金的抗崩刃性劣于WC基硬質合金P10(YT15),比K10(YG6)差得多;而強韌TiC基硬質合金的抗崩刃性遠優于P10而趕上K10合金。株洲硬質合金廠生產的強韌TiC基硬質合金YN10中加入了15%WC及1%NbC,其抗彎強度為1.1GPa,比YN05提高了0.2GPa;硬度為92HRA,接近于牌號P01(YT30)。這種合金不但適于普通鋼的精加工和半精加工,還可用于合金鋼、不銹鋼、軸承鋼、淬硬鋼(50HRA~62HRA)、工具鋼、鑄鋼和合金鑄鐵的高速連續切削加工。與P01相比,可提高切削速度30%。尤其是對較大、較長的零件和表面粗糙度要求較小零件的精加工,效果更為顯著。例如,加工硬度高達55HRC~62HRC的65Mn鋼輥子(f352mm×250mm),當切削速度VC=75~95m/min、進給量f=0.15mm/r和背吃刀量ap=0.1mm時,YN10刀具的壽命較P01提高2~3倍,表面粗糙度達Ra3.2μm。精車1Cr18Ni9Ti不銹鋼(f137mm×900mm),當VC=72m/min、f=0.2mm/r和ap=1mm時,P01刀具精車后,工件的錐度為0.1mm,表面粗糙度為Ra3. 2μm;而用YN10刀具精車后,工件的錐度僅為0.04mm,表面粗糙度為Ra1.6μm。并且,YN10刀具的焊接和刃磨性能也比P01為好。YN10刀具焊接的合格率較P01可提高20%~30%。
YN15是株洲硬質合金廠生產的強韌TiC基合金的另一個牌號,它含WC較多,其硬度和耐磨性雖不如YN05和YN10,但抗彎強度及沖擊韌性都較好,可用于一般鋼材的精加工和半精加工,刀具壽命比P20(YT14)可提高50%~100%。