① 求硬質合金材料基礎知識，在線等
硬質合金是以高硬度難熔金屬的碳化物（WC、TiC)微米級粉末為主要成分，以鈷（Co）或鎳（Ni）、鉬（Mo）為粘結劑，在真空爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金製品。
ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬的碳化物、氮化物、硼化物等，由於硬度和熔點特別高，統稱為硬質合金。下面以碳化物為重點來說明硬質含金的結構、特徵和應用。
ⅣA、ⅤA、ⅥA族金屬與碳形成的金屬型碳化物中，由於碳原子半徑小，能填充於金屬品格的空隙中並保留金屬原有的晶格形式，形成間充固溶體。在適當條件下，這類固溶體還能繼續溶解它的組成元素，直到達到飽和為止。因此，它們的組成可以在一定范圍內變動（例如碳化鈦的組成就在TiC0.5～TiC之間變動），化學式不符合化合價規則。當溶解的碳含量超過某個極限時（例如碳化鈦中Ti∶C＝1∶1），晶格型式將發生變化，使原金屬晶格轉變成另一種形式的金屬晶格，這時的間充固溶體叫做間充化合物。
金屬型碳化物，尤其是ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬碳化物的熔點都在3273K以上，其中碳化鉿、碳化鉭分別為4160K和4150K，是當前所知道的物質中熔點最高的。大多數碳化物的硬度很大，它們的顯微硬度大於1800kg•mm2（顯微硬度是硬度表示方法之一，多用於硬質合金和硬質化合物，顯微硬度1800kg•mm2相當於莫氏一金剛石一硬度9）。許多碳化物高溫下不易分解，抗氧化能力比其組分金屬強。碳化鈦在所有碳化物中熱穩定性最好，是一種非常重要的金屬型碳化物。然而，在氧化氣氛中，所有碳化物高溫下都容易被氧化，可以說這是碳化物的一大弱點。
除碳原子外，氮原子、硼原子也能進入金屬晶格的空隙中，形成間充固溶體。它們與間充型碳化物的性質相似，能導電、導熱、熔點高、硬度大，同時脆性也大。
硬質合金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。
硬化相是元素周期表中過渡金屬的碳化物，如碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭，它們的硬度很高，熔點都在2000℃以上，有的甚至超過4000℃。另外，過渡金屬的氮化物、硼化物、硅化物也有類似的特性，也可以充當硬質合金中的硬化相。硬化相的存在決定了合金具有極高硬度和耐磨性。
粘結金屬一般是鐵族金屬，常用的是鈷和鎳。
製造硬質合金時，選用的原料粉末粒度在1～2微米之間，且純度很高。原料按規定組成比例進行配料，加進酒精或其他介質在濕式球磨機中濕磨，使它們充分混合、粉碎，經乾燥、過篩後加入蠟或膠等一類的成型劑，再經過乾燥、過篩製得混合料。然後，把混合料制粒、壓型，加熱到接近粘結金屬熔點（1300～1500℃）的時候，硬化相與粘結金屬便形成共晶合金。經過冷卻，硬化相分布在粘結金屬組成的網格里，彼此緊密地聯系在一起，形成一個牢固的整體。硬質合金的硬度取決於硬化相含量和晶粒粒度，即硬化相含量越高、晶粒越細，則硬度也越大。硬質合金的韌性由粘結金屬決定，粘結金屬含量越高，抗彎強度越大。
1923年，德國的施勒特爾往碳化鎢粉末中加進10％～20％的鈷做粘結劑，發明了碳化鎢和鈷的新合金，硬度僅次於金剛石，這是世界上人工製成的第一種硬質合金。用這種合金製成的刀具切削鋼材時，刀刃會很快磨損，甚至刃口崩裂。1929年美國的施瓦茨科夫在原有成分中加進了一定量的碳化鎢和碳化鈦的復式碳化物，改善了刀具切削鋼材的性能。這是硬質合金發展史上的又一成就。
硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時仍有很高的硬度。硬質合金廣泛用作刀具材料，如車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、鏜刀等，用於切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材，也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。現在新型硬質合金刀具的切削速度等於碳素鋼的數百倍。
硬質合金還可用來製作鑿岩工具、採掘工具、鑽探工具、測量量具、耐磨零件、金屬磨具、汽缸襯里、精密軸承、噴嘴等。
常用的硬質合金以 WC為主要成分，根據是否加入其它碳化物而分為以下幾類：
（ 1）鎢鈷類（ WC+Co）硬質合金（ YG）
它由 WC和 Co組成，具有較高的抗彎強度的韌性，導熱性好，但耐熱性和耐磨性較差，主要用於加工鑄鐵和有色金屬。細晶粒的 YG類硬質合金（如 YG3X、 YG6X），在含鈷量相同時，其硬度耐磨性比 YG3、 YG6高，強度和韌性稍差，適用於加工硬鑄鐵、奧氏體不銹鋼、耐熱合金、硬青銅等。
（ 2）鎢鈦鈷類（ WC+TiC+Co）硬質合金（ YT）
由於 TiC的硬度和熔點均比 WC高，所以和 YG相比，其硬度、耐磨性、紅硬性增大，粘結溫度高，抗氧化能力強，而且在高溫下會生成 TiO 2,可減少粘結。但導熱性能較差，抗彎強度低，所以它適用於加工鋼材等韌性材料。
(3) 鎢鉭鈷類（ WC+TaC+Co）硬質合金（ YA）
在 YG類硬質合金的基礎上添加 TaC(NbC),提高了常溫、高溫硬度與強度、抗熱沖擊性和耐磨性，可用於加工鑄鐵和不銹鋼。
近二十年來，塗層硬質合金也問世了。1969年瑞典研製成功了碳化鈦塗層刀具，刀具的基體是鎢鈦鈷硬質合金或鎢鈷硬質合金，表面碳化鈦塗層的厚度不過幾微米，但是與同牌號的合金刀具相比，使用壽命延長了3倍，切削速度提高25％～50％。20世紀70年代已出現第四代塗層工具，可用來切削很難加工的材料。
硬質合金是怎樣燒結而成的？
答硬質合金是將這種或多種難熔金屬的碳化物和粘接劑金屬，用粉末冶金方法製成的金屬材料。
主要生產國家
世界上有50多個國家生產硬質合金，總產量可達27000～28000t-，主要生產國有美國、俄羅斯、瑞典、中國、德國、日本、英國、法國等，世界硬質合金市場基本處於飽和狀態，市場競爭十分激烈。中國硬質合金工業是50年代末期開始形成的，60～70年代中國硬質合金工業得到了迅速發展，90年代初中國硬質合金總生產能力達6000t，硬質合金總產量達5000t，僅次於俄羅斯和美國，居世界第3位。
[編輯本段]硬質合金燒結成型
硬質合金燒結成型就是將粉末壓製成坯料，再進燒結爐加熱到一定溫度（燒結溫度），並保持一定的時間（保溫時間），然後冷卻下來，從而得到所需性能的硬質合金材料。
硬質合金燒結過程可以分為四個基本階段：
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生回復和再結晶，表面擴散開始發生，壓塊強度有所提高。
2：固相燒結階段（800℃--共晶溫度）
在出現液相以前的溫度下，除了繼續進行上一階段所發生的過程外，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）
當燒結體出現液相以後，收縮很快完成，接著產生結晶轉變，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，合金的組織和相成分隨冷卻條件的不同而產生某些變化，可以利用這一特點，對硬質合金進行熱處理以提高其物理機械性能。
硬質合金常用牌號及用途介紹
牌號/相當標准ISO/ 物理機械性能（min）：抗彎強度N/mm2；硬度HRA/用途。
1、 YG3x/ K01/ 1420；92.5/適於鑄鐵、有色金屬及合金、淬火鋼合金鋼小切削斷面高速精加工。
2、 YG6/ K20 /1900；90.5/適於鑄鐵、有色金屬及合金、非金屬材料中等到切削速度下半精加工和精加工。
3、 YG6x /K15/ 1800；92.0/ 適於冷硬鑄鐵、球墨鑄鐵、灰鑄鐵、耐熱合金鋼的中小切 削斷面高速精加工、半精加工。
4、 YG6A/ K10/ 1800；92.0 /適於冷硬鑄鐵、球墨鑄鐵、灰鑄鐵、耐熱合金的中小切削斷面高速精加工。
5、 YG8/ K30/ 2200；90.0/ 適於鑄鐵、有色金屬及合金、非金屬材料低速粗加工。
6、 YG8N/ K30/ 2100；90.5/適於鑄鐵、白口鑄鐵、球墨鑄鐵以及鉻 鎳不銹鋼等合金材料的高速切削。
7、 YG15/ K40/ 2500；87.0 /適於鑲制油井、煤炭開采鑽頭、地質勘探鑽頭。
8、 YG4C/ 1600；89.5/ 適於鑲制油井、煤炭開采鑽頭、地質勘 探鑽頭。
9、 YG8C/ 1800；88.5/適於鑲制油井、礦山開采鑽頭一字、十 字鑽頭、牙輪鑽齒、潛孔鑽齒。
10、 YG11C/ 2200；87.0 /適於鑲制油井、礦山開采鑽頭一字、十字鑽頭、牙輪鑽齒、潛孔鑽齒。
11、 YW1/ M10/ 1400；92.0 /適於鋼、耐熱鋼、高錳鋼和鑄鐵的中速 半精加工。
12、 YW2/ M20/ 1600；91.0 /適於耐熱鋼、高錳鋼、不銹鋼等難加工 鋼材中、低速粗加工和半精加工。
13、 GE1/ M30/ 2000；91.0 /適於非金屬材料的低速粗加工和鍾表 齒輪耐磨損零件。
14、 GE2 /2500；90.0 /硬質合金頂錘專用牌號。
15、 GE3/ M40/ 2600；90.0 /適於製造細徑微鑽、立銑刀、旋轉挫刀等。
16、 GE4/ 2600；88.0/ 適於列印針、壓缸及特殊用途的管、 棒、帶等。
17、 GE5 /2800；85.0 /適於軋輥、冷沖模等耐沖擊材料。
18、 YT30 P01 92.5 適合碳鋼、合金鋼的精加工，小斷面的精車，精鏜，精擴等
② 磁粉是什麼
磁粉（Magnetic powder）是一種具有磁性的金屬粉末，通常由鐵、鈷、鎳等金屬或其合金製成。磁粉在製造過程中經過特殊的工藝處理，使其具有磁性特徵。根據磁粉種類的不同，它們可能具有永磁性或軟磁性。
磁粉在許多領域有廣泛的應用，例如：
1. 電子行業：磁粉芯是製造電子元件（如變壓器、電感器等）的關鍵材料，可以有效地儲存和釋放電磁能量。
2. 機械工程：磁粉離合器、制動器等設備利用磁粉的特性來實現精確的扭矩傳輸和控制。
3. 生物醫學：磁性納米顆粒在生物醫學領域有很大的潛力，例如磁共振成像（MRI）和對腫瘤的靶向治療等。
4. 其他應用：磁粉還可以用於製造塗料、膠帶、列印機墨粉等日常用品。
磁粉在生產過程中可能產生粉塵，若吸入過量可能對健康產生影響，因此處理磁粉時需注意防護。
③ 粉末冶金材料有哪些 粉末冶金材料的特點是什麼
一、粉末冶金材料有哪些
1、粉末冶金高溫材料。包括粉末冶金高溫合金、難熔金屬和合金、金屬陶瓷、彌散強化和纖維強化材料等。用於製造高溫下使用的渦輪盤、噴嘴、葉片及其他耐高溫零部件。
2、粉末冶金工模具材料。包括硬質合金、粉末冶金高速鋼等。後者組織均勻，晶粒細小，沒有偏析，比熔鑄高速鋼韌性和耐磨性好，熱處理變形小，使用壽命長。可用於製造切削刀具、模具和零件的坯件。
3、粉末冶金結構材料。又稱燒結結構材料。能承受拉伸、壓縮、扭曲等載荷，並能在摩擦磨損條件下工作。由於材料內部有殘余孔隙存在，其延展性和沖擊值比化學成分相同的鑄鍛件低，從而使其應用范圍受限。
4、粉末冶金減摩材料。又稱燒結減摩材料。通過在材料孔隙中浸潤滑油或在材料成分中加減摩劑或固體潤滑劑製得。材料表面間的摩擦系數小，在有限潤滑油條件下，使用壽命長、可靠性高；在干摩擦條件下，依靠自身或表層含有的潤滑劑，即具有自潤滑效果。廣泛用於製造軸承、支承襯套或作端面密封等。
5、粉末冶金多孔材料。又稱多孔燒結材料。由球狀或不規則形狀的金屬或合金粉末經成型、燒結製成。材料內部孔道縱橫交錯、互相貫通，一般有30%～60%的體積孔隙度，孔徑1～100微米。透過性能和導熱、導電性能好，耐高溫、低溫，抗熱震，抗介質腐蝕。用於製造過濾器、多孔電極、滅火裝置、防凍裝置等。
6、粉末冶金摩擦材料。又稱燒結摩擦材料。由基體金屬（銅、鐵或其他合金）、潤滑組元（鉛、石墨、二硫化鉬等）、摩擦組元（二氧化硅、石棉等）3部分組成。其摩擦系數高，能很快吸收動能，制動、傳動速度快、磨損小；強度高，耐高溫，導熱性好；抗咬合性好，耐腐蝕，受油脂、潮濕影響小。主要用於製造離合器和制動器。
7、粉末冶金電磁材料。包括電工材料和磁性材料。電工材料中，用作電能頭材料的有金、銀、鉑等貴金屬的粉末冶金材料和以銀、銅為基體添加鎢、鎳、鐵、碳化鎢、石墨等製成的粉末冶金材料；用作電極的有鎢銅、鎢鎳銅等粉末冶金材料；用作電刷的有金屬-石墨粉末冶金材料；用作電熱合金和熱電偶的有鉬、鉭、鎢等粉末冶金材料。
二、粉末冶金材料的特點是什麼
了解了粉末冶金材料的種類，我們再來看看粉末冶金材料的特點是什麼。
1、可再生，使用壽命比較長。
2、導電和導熱性好。
3、耐高溫和耐低溫。
4、可焊接和加工等。
④ 什麼叫粉末鋼
粉末鋼是合金粉末的製成技術，在冶金技術較先進國家發展研發距今已逾二十五年歷史，經過不斷的改良及突破，研發出高質量的粉末合金高速鋼，簡稱粉末高速鋼，而粉末高速鋼有ASP23、ELMAX等產品。可以獲得極高硬度（HRC63~70）。
鋼的種類：
按化學成分分類
按化學成份可將鋼分為碳素鋼和合金鋼。碳素鋼根據含碳量分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。合金鋼根據合金元素含量分為低合金鋼、中合金鋼和高合金鋼。
按質量分類
鋼的質量是以硫、磷的含量來劃分的。根據硫、磷的含量可將鋼分為普通質量鋼、優質鋼、高級優質鋼和特級優質鋼。
按冶煉方法分類
根據冶煉所用煉鋼爐不同，可將鋼分為平爐鋼、轉爐鋼和電爐鋼。
按金相組織分類
在退火組織可將鋼分為亞共析鋼、共析鋼和過共析鋼。按正火組織可將鋼分為珠光體鋼、貝氏體鋼、馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼和萊氏體鋼等。