鎢鋼的分類根據(jù)ISO標準進行。這種分類的依據(jù)是工件的材料種別(如P,M,K,N,S,H牌號)。粘結相成份主要是利用其強度和耐蝕性。
鎢鋼的基體由兩部分組成:一部分是硬化相;另一部分是粘結金屬。粘結金屬一般是鐵族金屬,常用的是鈷、鎳。因此就有了鎢鈷合金、鎢鎳合金及鎢鈦鈷合金。
含鎢的鋼材,比如高速鋼和某些熱作模具鋼,鋼材中含鎢對鋼材硬度和耐熱性能有很顯著的提高,但是韌性會急劇下降。
鎢資源的主要應用也是硬質合金,也就是鎢鋼。硬質合金,被稱為現(xiàn)代工業(yè)的牙齒,鎢鋼制品的使用程度非常廣泛。
到“十二五”末期,我國硬質合金產(chǎn)量達到3萬噸,銷售收入達到300億元,深加工產(chǎn)品產(chǎn)量占硬質合金總量的40%以上。出口相比“十一五”將翻一番,力爭超過10億美元。硬質合金將向精深加工、工具配套方向發(fā)展;向超細、超粗及涂層復合結構等方向發(fā)展;向循環(huán)經(jīng)濟、節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展;向精密化、小型化方向發(fā)展。
鎢鋼燒結過程的四個基本階段:
1、脫除成形劑及預燒階段,在這個階段燒結體發(fā)生如下變化:
成型劑的脫除,燒結初期隨著溫度的升高,成型劑逐漸分解或汽化,排除出燒結體,與此同時,成型劑或多或少給燒結體增碳,增碳量將隨成型劑的種類、數(shù)量以及燒結工藝的不同而改變。
粉末表面氧化物被還原,在燒結溫度下,氫可以還原鈷和鎢的氧化物,若在真空脫除成型劑和燒結時,碳氧反應還不強烈。粉末顆粒間的接觸應力逐漸消除,粘結金屬粉末開始產(chǎn)生回復和再結晶,表面擴散開始發(fā)生,壓塊強度有所提高。
2、固相燒結階段(800℃——共晶溫度)
在出現(xiàn)液相以前的溫度下,除了繼續(xù)進行上一階段所發(fā)生的過程外,固相反應和擴散加劇,塑性流動增強,燒結體出現(xiàn)明顯的收縮。
3、液相燒結階段(共晶溫度——燒結溫度)
當燒結體出現(xiàn)液相以后,收縮很快完成,接著產(chǎn)生結晶轉變,形成合金的基本組織和結構。
4、冷卻階段(燒結溫度——室溫)
在這一階段,鎢鋼的組織和相成分隨冷卻條件的不同而產(chǎn)生某些變化,可以利用這一特點,對鎢鋼進行熱處理以提高其物理機械性能。