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真空钎焊硬质合金/钢工具

发布人:管理员 发布时间:2022-08-02


制造持久、耐磨的硬质合金/钢工具的另一种有前途的制造方法是应用真空钎焊工艺。由于真空钎焊工艺的特点,通过对流(0.5 W/cm 2)、热辐射(8 W/cm 2) 和热传导 (20 W/cm 2)。与采用局部热输入(如感应(30,000 W/cm 2)和激光钎焊(1,000,000 W/cm 2))的钎焊工艺相比,这些传热模式显着降低了加热和冷却速率。连接伙伴的均匀暴露具有挑战性,因为发生的温度会影响预热处理钢的微观结构和机械性能。在这种情况下,将硬质合金钎焊到钢上的最佳温度控制与推荐的淬火和回火相变硬化工具钢的程序直接冲突。受控的低冷却速率对于充分降低已经很高的热引起的残余应力至关重要。通过从钎焊温度缓慢冷却到室温,通过塑性变形吸收和缓解连接伙伴的热引起的相对运动的应力圆角可以松弛 。然而,足够高的冷却速度对于提高硬度、强度和刚度以及避免钢中不希望的中间相混合物(例如珠光体或贝氏体)是必不可少的 。一般来说,钎焊硬质合金/相变硬化工具钢接头要么自由冷却 ,以受控方式冷却,冷却速度在 3 到 15 °C/min  之间,或者作者没有解决冷却阶段的温度 - 时间曲线 。重点通常放在钎焊接头的性能上,以及缺乏对理想钢热处理和性能的考虑,这为制造耐用、耐磨的硬质合金钢工具方面的进一步发展留下了空间具有平衡的接头强度和足够的机械钢性能。
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基于这两种不相容的工艺原理,有两种不同的科学方法,说明如何通过高温真空钎焊制造具有均匀硬度且坚固的硬质合金钢接头。除了普通的热作钢 (1.2344) 作为硬质合金的适当连接伙伴外,马氏体时效钢 1.2709 也受到了特别关注。马氏体时效钢含有高比例的具有高氧亲和力的元素,例如钛和铝 ,因此连接表面上的氧化层使得液体钎焊材料的润湿具有挑战性 。即如何在硬质合金/钢接头的示例中使马氏体时效钢可润湿,但同时提供高接头质量以及钢部件的均匀和高硬度。铜基圆角的强化源于镍从 PVD 涂层的扩散以及由此产生的铜基基体固溶强化强化和铜-铁-镍合金典型的沉淀硬化机制。

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