硬质合金有哪些分类？

硬质合金的品种繁多，分类方式多种多样，有按组成成分分类的，有按应用对象分的，有按使用级别分的，也有按性能特点分的。

硬质合金的钎焊性主要取决于组成成分，根据组成成分可以将硬质合金分为以下几大类[1，2]：

1）钨钴类。这类硬质合金以WC为主，有时添加微量的TaC（NbC），用钴作黏结金属。原冶金部标准代号为YG，如YG3、YG3X、YG6、YG6X、YG6A、YG8、YG8C、YG8N、YG10C、YG11C、YG13C、YG15、YG15C、YG20、YG522、YG546、YG610、YG813等牌号。WC-Co类硬质合金是产量最大，用途最广的一类合金，主要用于矿山工具、耐磨零件、铸铁及有色金属的加工。加入微量的TaC（NbC）后，WC-TaC（NbC）-Co合金可以作为高强钢、耐热钢等难加工钢材的加工工具。

2）钨钛钴类。这类硬质合金中除WC外，还同时添加一定比例的TiC作为硬质相，用Co作黏结金属，原冶金部标准代号为YT。典型产品有YT5、YT14、YT15、YT30、YT535、YT715、YT726、YT730、YT758、YT767和YT798等。WC_- TiC-Co合金作为切削工具时具有较高的抗月牙磨损能力，适宜用作切削具有连续切屑材料的刃具，其产量仅仅次于WC-Co合金。

3）钨钛钽（铌）钴类。合金中除WC、TiC，还同时添加一定比例的TaC（NbC），原冶金部标准代号YW。典型产品有YW1、YW2、YW3和YW4等。YW类合金与YT合金的基本性能相近，由于这类合金的成分更为复杂，合金碳化钨骨架更为强化、碳化钨晶粒更为细微，YW合金的抗弯强度和高温强度更高。YW类刃具的通用性较好，尤其适宜用作加工高合金钢、不锈钢、耐热钢和合金铸铁等难加工材料。

4）碳化钛基硬质合金。这类硬质合金是以TiC作为主要硬质相，添加少量的WC、NbC，改用Ni、Mo作黏结金属，这类合金的原代号为YN。典型产品有YN10、YN05、TH7等。YN类合金的主要特点是密度小、抗弯强度低，但是它的耐热性能显著，主要应用于高速连续切削刃具，由于切削工艺性好，尤其适宜于不锈钢、淬硬钢的半精加工和精加工。

5）钢结硬质合金。这类硬质合金也是以TiC或WC作为硬质相，但是其黏结金属则为工具钢、合金结构钢或碳素钢。从硬质相分，有TiC基和WC基两类，从黏结相的最终组织分有马氏体、奥氏体和铁素体三类。典型产品有：以TiC为基的GT35、R5、T1、TM52和TM60；以WC基的GW1、GA5。目前，碳化钨钢结硬质合金的国标（GB/T10417—2008）根据WC含量将其分为三类，并规定了相关技术条件。钢结硬质合金的硬度比前三类硬质合金低，但比高速钢的硬度高，又具有很高的耐磨性。由于钢结硬质合金工具不仅可以车、铣、刨、钻、磨，还可以锻造、焊接和热处理，利用这些独特的加工性，钢结硬质合金可以制造大型复杂模具、耐磨损机械零件、耐腐蚀零件及矿山工具等。

6）涂层硬质合金。涂层硬质合金是在普通的硬质合金（作为基体）表面涂覆一层或几层耐磨性更高的难熔化合物，涂层硬质合金是将基体的强度与表层的高耐磨性有机地结合起来，大大提高硬质合金的使用寿命。典型涂层材料有TiC、TiN、TiCN、Al₂O₃、TiAlN、CrN、AlTiN和立方BN等。其中，TiCN的显微硬度可达3700HV，甚至超过了3800HV。涂覆形式有单涂层、双涂层、多涂层等。

7）铸造碳化钨。铸造碳化钨是采用高温熔炼铸造法制得的WC和W₂C的共晶体颗粒，它是一种高硬度、高耐磨性的硬质合金。这种合金主要采用喷涂、钎涂、喷焊、烧结和热压等方式依附于要求耐磨的零件表面。铸造碳化钨的技术指标可以参考国标（GB/T 2967—2008）。

11.1.2 硬质合金的性能和用途 Proper-ties and Applications of Carbides

硬质合金是一种粉末冶金材料，其物理、化学、力学性能与其他金属材料有较大差别。硬质合金和部分常用金属材料的物理、力学性能比较见表11-1。

表11-1 硬质合金和部分常用金属材料的物理、力学性能比较^[1，2] Table 11-1 The physical properties of carbide comparison with some usual alloys

注：材料物理、力学性能受温度和状态影响很大，表中数据采集点以材料经常使用状态为主。

硬质合金的物理、力学性能主要取决于其成分以及晶粒度。在钨钴类合金中，WC含量越高，其硬度也越高，但是其抗弯强度和冲击韧度则降低。在相同的WC-Co比例时，WC晶粒越细，其硬度和耐磨损性能也越高，但是其抗弯强度和冲击韧性则较差。为了进一步改善各种硬质合金性能，近年来有关涂层硬质合金、细晶及超细晶硬质合金的发展很快，国内外厂家相继推出许多新牌号、新品种硬质合金。为了降低产品成本，近几年有关再生WC制造硬质合金的技术发展迅速。这些改型的硬质合金在性能方面有所区别，选用时需要仔细区分。

为了方便选用，现在常常根据硬质合金的用途进行分类。最新的国家标准《硬质合金的分类》（GB/T 18376—2008）中根据应用对象将通用的硬质合金分为切削工具、地质矿山工具、模具耐磨零件用等三大类、八小类。

为尊重行业习惯，下面性能简介表仍旧根据牌号介绍，具体所属类别号可参照GB/T 18376—2008。

国产金属切削用硬质合金牌号、性能及用途见表11-2。

国产地质矿山工具用硬质合金的牌号、性能及用途见表11-3。

国产模具、耐磨零件用硬质合金牌号、性能及用途见表11-4。

表11-2 国产金属切削用硬质合金牌号、性能及用途^[1，2，3] Table 11-2 Properties and applications of some carbides in Chinese designation for metal-cutting

（续）

表11-3 国产地质矿山工具用硬质合金的牌号、性能及用途Table 11-3 The properties and applications of some carbides in Chinese designation for excavating tools in mining

表11-4 国产模具、耐磨零件用硬质合金牌号、性能及用途Table 11-4 The properties and applications of carbides in Chinese designation for mould and wear-resistant parts

（续）

国际标准化组织ISO根据适用级别将切削类硬质合金分为P、M、K三类，具体分类特点和应用见表11-5。

随着中国加入WTO，全球经济一体化的到来，国内科研生产单位用到的硬质合金来自不同的国家、地区和公司，现将国际著名公司生产的常用的切削类硬质合金牌号与国内相近牌号对照列于表11-6。

表11-5 ISO分类特点和应用Table 11-5 Characteristic and application of ISO classification

表11-6 国内外常用切削类硬质合金牌号对照Table 11-6 Some comparison examples of usual carbides for cutting in different countries

（续）

声 明：文章内容来源于切削技术与刀具。