钨钴硬质合金

由碳化钨和金属钴组成的硬质合金。在这类合金中，余为WC。这类合金是产量最大、用途最广的一类。，钴含量在3%～13%变化，wc的平均晶粒在1～5μm；用于耐磨零件的牌号，钴含量可达30%，WC的平均晶粒可达10μm。随着钴含量和WC晶粒尺寸增大，合金的硬度降低，抗弯强度和抗冲击能力提高。钨钴硬质合金，可用来切削铸铁、有色金属和非金属材料，亦可用做拉伸模、冷冲模、喷嘴、轧辊、顶锤、量具、刃具等耐磨工具和矿山工具。这类合金中国用代号YG表示。它与国际标准组织硬质合金代号K类和G类合金相对应。为了改善钨钴硬质合金的耐磨性和红硬性，西欧、美国、日本等国大部分精加工牌号(K0l～K05)和半精加工牌号(K10～K20)以及部分粗加工牌号都加入少量TaC(NbC)、TiC、VC或Cr3C2。等碳化物。添加少量TaC(<5%)是提高钨钴硬质合金质量的重要途径，它主要用于切削工具，部分用于矿山工具和模具。这类合金中国用代号YA表示。

钨钴硬质合金品种繁多，按其成分可分为低钴、中钴和高钴合金3类；按其WC晶粒大小可分为微晶粒、细晶粒、中等晶粒和粗晶粒合金4类，按其用途可分为钨切削工具、矿山工具和耐磨工具3类。表中列出中国钨钴硬质合金牌号、成分和性能。

硬质合金的生产常常由自己制备WC粉和钴粉，其原因是最终产品质量强烈地依赖于wc粉和钴粉的性能，尤其是wc粉和钴粉的粒度、粒度分布和纯度。该类合金一般在刚性压模中进行压制，也可采用冷等静压制，压坯经干燥、脱蜡和预烧后，可在氢气保护的电阻炉中进行烧结，也可采用真空烧结。必要时还可以对硬质合金进行热等静压、超压烧结和涂层处理，进一步提高产品性能。

钨钴硬质合金的性能与合金成分、组织结构和制造工艺有关。其中最主要的因素是：粘结金属的组成和含量；WC的粒度大小和分布；碳含量；添加剂的组成和含量，以及影响合金相组成、WC晶粒大小和致密化的各种工艺因素。在钨钴硬质合金的生产过程中，碳含量的控制是重要的因素之一，正常的钨钴硬质合金由WC与γ两相组成，碳含量是决定组织中不出现第3相石墨或η相的关键因素，而它又受到wC和钴粉中的氧、碳含量、湿瞎条件、脱蜡、预烧和烧结条件的强烈影响。合金中WC晶粒大小的控制是另一个重要因钨素，它严重地影响合金性能，而它又受到原始粉末粒度、大小、分布、湿密条件和烧结条件的强烈影响；合金致密化是合金性能最重要标志，任何组织缺陷都会引起合金性能明显降低，而它又受到原始粉末氧、碳含量、湿磨条件和预烧、烧结条件的强烈影响。

与钨钴硬质合金比较，相同钴含量的钨钛钴硬质合金的抗弯强度较低，并随着TiC含量的增加而降低。与钨钴硬质合金类似，碳含量不适当时，合金也会出现石墨或η1相，加入TiC后，合金允许的含碳量波动范围要比钨钴硬质合金宽些。(Ti、w)C固溶体成分和晶粒大小对合金的组织和性能影响很大。采用在烧结温度下呈未饱和固溶体(如TiC：WC=50：50)，合金有较高的硬度和切削寿命，抗弯强度有所降低。采用饱和固溶体(如TiC：WC=28.75：71.25)，合金有较高的抗弯强度，硬度和切削寿命较低。合金的硬度随着碳化物相(包括WC相和(Ti、W)C固溶体相)晶粒尺寸的减小而提高。对于3相合金，由于(Ti、W)C相含量少，WC晶粒增大可提高合金的抗弯强度，而在两相合金中(Ti、W)C相晶粒增大反而会降低合金的抗弯强度。