强韧TiC基硬质合金
在TiC-Ni-Mo合金中以WC、TaC等韧性较好的碳化物取代部分TiC(以弥补TiC性能的先天不足),是提高硬质合金质量,扩大其使用范围的一种有效方法。加入WC及TaC可以提高硬质合金的韧性和抗断裂性能,提高弹性模量,抗塑性变形能力,高温抗软化能力及高温强度。此外,加入WC还可改善硬质合金的导热性,降低刀尖处的局部过热现象:加入TaC、NbC后还可提高合金的抗热震性能,并有抑制碳化物晶粒长大的作用,使之更适于断续切削加工。
使用表明,一般TiC基硬质合金的抗崩刃性劣于WC基硬质合金P10(YT15),比K10(YG6)差得多;而强韧TiC基硬质合金的抗崩刃性远优于P10而赶上K10合金。株洲硬质合金厂生产的强韧TiC基硬质合金YN10中加入了15%WC及1%NbC,其抗弯强度为1.1GPa,比YN05提高了0.2GPa;硬度为92HRA,接近于牌号P01(YT30)。这种合金不但适于普通钢的精加工和半精加工,还可用于合金钢、不锈钢、轴承钢、淬硬钢(50HRA~62HRA)、工具钢、铸钢和合金铸铁的高速连续切削加工。与P01相比,可提高切削速度30%。尤其是对较大、较长的零件和表面粗糙度要求较小零件的精加工,效果更为显著。例如,加工硬度高达55HRC~62HRC的65Mn钢辊子(f352mm×250mm),当切削速度VC=75~95m/min、进给量f=0.15mm/r和背吃刀量ap=0.1mm时,YN10刀具的寿命较P01提高2~3倍,表面粗糙度达Ra3.2μm。精车1Cr18Ni9Ti不锈钢(f137mm×900mm),当VC=72m/min、f=0.2mm/r和ap=1mm时,P01刀具精车后,工件的锥度为0.1mm,表面粗糙度为Ra3. 2μm;而用YN10刀具精车后,工件的锥度仅为0.04mm,表面粗糙度为Ra1.6μm。并且,YN10刀具的焊接和刃磨性能也比P01为好。YN10刀具焊接的合格率较P01可提高20%~30%。
YN15是株洲硬质合金厂生产的强韧TiC基合金的另一个牌号,它含WC较多,其硬度和耐磨性虽不如YN05和YN10,但抗弯强度及冲击韧性都较好,可用于一般钢材的精加工和半精加工,刀具寿命比P20(YT14)可提高50%~100%。