提高硬质合金拉丝模寿命的研究进展
2021-04-08刘勋
四川有色金属 2021年1期
刘勋
(九江金鹭硬质合金有限公司,江西九江 332000)
在金属线材、管材拉拔行业中,拉丝模是实现连续拉拔、保证产品质量的关键工具。拉丝模具材质主要包括钢材、天然金刚石、聚晶金刚石、硬质合金和陶瓷等[1]。其中,硬质合金拉丝模因其高硬度、低成本、良好的耐磨性以及较好加工等优势,广泛应用于拉拔各类金属线、管材[2]。
硬质合金拉丝模通常由WC(硬质相)和Co(粘结剂),经高温烧结而成。由于金属Co具有较低的硬度和抗拉强度等缺点,在金属线材、管材与拉丝模内孔压缩区域易发生磨粒磨损以及粘附磨损[3],导致拉丝模使用寿命较短。硬质合金拉丝模使用寿命主要取决于模芯材质、内孔表面涂层性能、模芯的孔型、加工工艺等因素。因此,本文从基体材质优化、涂层处理、内孔结构优化三个方向,综述了关于硬质合金拉丝模寿命提升方面的研究进展。
1 改善材质
目前,国内外采用超细晶工艺、降低粘结相含量、添加稀土元素以及功能梯度材料等技术,改善拉丝模材质,从而提高拉丝模使用寿命。
1.1 稀土硬质合金
20世纪60年代,研究人员开始进行将稀土硬质合金的相关研究[4]。少量添加稀土金属元素及其氧化物能够明显提升硬质合金性能并取得一定成果:能够提高硬质合金的硬度、强度以及韧性等物理力学性能,同时减少合金大孔隙,并且能够细化、均匀化碳化钨相,净化合金晶界[5]。
熊继等[6]研究表明,相较于常规硬质合金(YG8)拉丝模,稀土硬质合金(YGR8)的强度、冲击韧性提高10%以上(见表1),同时耐磨性能提升,使用寿命提高1倍。……
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