WesterntechVN – Hợp kim cứng được phân loại thành nhiều loại khác nhau, mỗi loại có những đặc tính và ứng dụng riêng. Bài viết này sẽ đi sâu vào phân loại và ứng dụng chi tiết của các loại hợp kim cứng phổ biến.
1. Hợp kim cứng vonfram (WC-Co)
- Thành phần:
- Chỉ chứa cacbit vonfram (WC) và coban (Co).
- Hàm lượng Co thường từ 2% đến 25%.
- Tính chất:
- Độ cứng cao, độ bền nén tốt, độ dai trung bình.
- Khả năng chống mài mòn tốt, đặc biệt là mài mòn do va đập.
- Độ bền nhiệt trung bình.
- Ứng dụng:
- Gia công gang, kim loại màu và vật liệu phi kim loại.
- Khuôn kéo dây, khuôn dập nguội, chi tiết máy chịu mài mòn.
- Mũi khoan đá, mũi khoan dầu khí, dao cắt than.
- Các mác hợp kim tiêu biểu:
- BK2, BK3, BK4, BK6, BK8, BK10, BK15, BK20, BK25.
- BK8: 92% WC, 8% Co. Dùng cho gia công thô gang, kim loại màu, hợp kim chịu nhiệt.
- BK10: 90% WC, 10% Co. Dùng cho khuôn kéo ống, chi tiết máy chịu mài mòn.
2. Hợp kim cứng titan-vonfram (WC-TiC-Co)
- Thành phần:
- Chứa cacbit vonfram (WC), cacbit titan (TiC) và coban (Co).
- Hàm lượng TiC thường từ 5% đến 30%.
- Tính chất:
- Độ cứng cao, độ bền nhiệt tốt, khả năng chống mài mòn cao.
- Độ dai thấp hơn hợp kim cứng vonfram.
- Thích hợp cho gia công thép và các vật liệu có độ cứng cao.
- Ứng dụng:
- Gia công thép hợp kim, thép tôi, thép không gỉ.
- Dao tiện, dao phay, mũi khoan cho gia công thép.
- Các mác hợp kim tiêu biểu:
- T5K10, T15K6, T30K4.
- T15K6: 79% WC, 15% TiC, 6% Co. Dùng cho gia công thô và bán tinh thép.
- T30K4: 66% WC, 30% TiC, 4% Co. Dùng cho gia công tinh thép.
3. Hợp kim cứng titan-tantan-vonfram (WC-TiC-TaC-Co)
- Thành phần:
- Chứa cacbit vonfram (WC), cacbit titan (TiC), cacbit tantan (TaC) và coban (Co).
- Hàm lượng TaC thường từ 3% đến 10%.
- Tính chất:
- Độ cứng cao, độ bền nhiệt cao, khả năng chống mài mòn và chống va đập tốt.
- Độ dai cao hơn hợp kim cứng titan-vonfram.
- Thích hợp cho gia công các vật liệu khó như hợp kim chịu nhiệt và hợp kim titan.
- Ứng dụng:
- Gia công hợp kim chịu nhiệt, hợp kim titan, thép không gỉ austenitic.
- Dao tiện, dao phay, mũi khoan cho gia công vật liệu khó.
- Các mác hợp kim tiêu biểu:
- TT7K12, TT10K8B.
- TT10K8B: 82% WC, 3% TiC, 8% TaC, 7% Co. Dùng cho gia công thô và tinh vật liệu khó.
4. Ứng dụng chi tiết theo ngành
- Ngành chế tạo máy:
- Dao tiện, dao phay, mũi khoan, dao doa, dao cắt ren.
- Khuôn dập, khuôn ép, khuôn kéo dây.
- Chi tiết máy chịu mài mòn, ổ bi, bạc lót.
- Ngành khai khoáng:
- Mũi khoan đá, mũi khoan dầu khí, dao cắt than.
- Đầu búa nghiền đá, vòi phun cát.
- Ngành xây dựng:
- Dao cắt gạch, dao cắt bê tông, dao cắt đá.
- Mũi khoan bê tông, mũi khoan tường.
- Ngành điện tử:
- Khuôn dập linh kiện điện tử, dao cắt dây điện.
- Đầu dò kiểm tra mạch điện tử.
- Ngành y tế:
- Dụng cụ phẫu thuật, dụng cụ nha khoa.
- Chi tiết máy móc y tế.
5. Ảnh hưởng của lớp phủ bề mặt
- Lớp phủ TiN, TiAlN, AlTiN:
- Tăng cường độ cứng, độ bền nhiệt và khả năng chống mài mòn.
- Giảm ma sát, cải thiện chất lượng bề mặt gia công.
- Kéo dài tuổi thọ dụng cụ.
6. Xu hướng phát triển
- Hợp kim cứng nano:
- Sử dụng hạt cacbit nano để tăng cường độ cứng và độ dai.
- Cải thiện khả năng gia công các vật liệu khó.
- Hợp kim cứng composite:
- Kết hợp hợp kim cứng với các vật liệu khác để tạo ra vật liệu composite có tính chất đặc biệt.
- Ứng dụng trong các môi trường khắc nghiệt.
- Hợp kim cứng thông minh:
- Phát triển các loại hợp kim cứng có khả năng tự phục hồi, tự thích ứng với môi trường.
- Ứng dụng trong các thiết bị cảm biến, kết cấu thông minh.
Hợp kim cứng là vật liệu đa dạng với nhiều loại khác nhau, mỗi loại có những đặc tính và ứng dụng riêng. Việc lựa chọn loại hợp kim cứng phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật và điều kiện làm việc cụ thể.
