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# B O S C H C A R B I D E

什么是硬质合金?


博世走在硬质合金技术的前沿 - 本页详细介绍以下内容:
- 什么是硬质合金?
- 博世在硬质合金方面有哪些独到的专业技术?

博世硬质合金的故事


博世在附件中使用硬质合金部件已有多年的历史,早在20世纪80年代,博世就已开始打造自己的硬质合金技术。

  • 1982年 - 首款使用硬质合金刀尖的“曲线锯条和马刀锯条”问世,适于切割研磨材料;
  • 1994年 - 使用全硬质合金齿带的“曲线锯条马刀锯条”问世,适于切割不锈钢;
  • 2007年 - SDS plus X5L四坑钻头问世,这是首款使用全硬质合金刀头技术的钻头;
  • 2007年 - 首款采用硬质合金磨料的“震动多用宝”附件问世,适于去除灌浆接缝;
  • 2008年 - 首款“圆锯片”问世,推出各种专用型系列圆锯片;
  • 2012年 - 首款采用硬质合金锯齿的“多用宝”,“Metal Max”面世,适于切割硬化螺丝和钉子。




什么是硬质合金?


硬质合金是一种更硬和更耐磨的金属。它可耐受物理应力、冲击,变形、高温、腐蚀和高压,可用于加工更坚硬的材料;

根据要接合的附件类型,硬质合金可经制造工序制成各种不同的形状。



硬质合金的成分是什么?


硬质合金主要由以下成分组成:

  • 碳化钨(WC) - 形成硬质相,含量在70%到97%之间;
  • 钴(Co) - 用作粘合剂,含量在3%到27%之间;

以及少量的其他碳化物:碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)或碳化铌(NbC)。



硬质合金是否有多种等级?


是的,分级依据如下:

  • 根据碳化钨的比例及其晶粒大小(1)分为1到10级;
  • 根据粘合剂(白色金属)钴的比例(2)分级;

硬质合金的微观结构分为从“纳米”到“极粗糙”的不同等级。

+  博世硬质合金有什么优势? 根据材料特性和应用要求,各等级的硬质合金都各自具有不同优势。
博世能够根据附件和其作业对象的材料成分,生产出各种不同等级的硬质合金。



硬质合金是怎样制成的?


首先,生产碳化钨(1),然后加入并混合钴和其他金属(Tic、Tac、NbC)(2)。对混合物进行研磨干燥,制成材料粉末(3)。

将制备的粉末或颗粒放入模具中压制(4),压实后得到第一次预成型的硬质合金零件(5)。

将预成型的硬质合金零件放入烧结炉中焙烧(6),在1600°C的温度和2000巴的压力下加热

然后,在磨床中将零件精加工为相应的几何形状(7)。最后,经过质检(8)的零件就可以采用所需的博世硬质合金技术,通过钎焊或焊接将其与附件接合了(9)。


关键工序摘要

   视频

硬质合金如何与附件接合?


将不同的硬质合金零件与附件接合,需要使用合适的硬质合金技术。接合方法可以是焊接或钎焊。

将硬质合金零件与附件接合时,需要使用哪些硬质合金技术?

    +  IDS(感应扩散焊)  用于钻头。通过感应将整个硬质合金头焊接到钻头上。这是博世特殊的焊接技术。 +  镶刃硬质合金  对于曲线锯条和马刀锯条,将独立运作的硬质合金刀尖通过电阻焊逐个分别焊接到冲压和研磨而成的锯身上。对于圆锯片,将独立运作的硬质合金刀尖逐个分别钎焊到激光切割而成的锯身上。 +  硬质合金齿带   使用激光将含有许多细小刀尖的硬质合金齿带焊接到锯身上。非常适合进行精细切割和不锈钢切割。用于马刀锯条、曲线锯条或Starlock刀片。 +  硬质合金磨料   将数千个小硬质合金磨料(与沙粒相似)钎焊到锯条刀刃。适于切割瓷砖或铸铁等研磨材料。用于马刀锯条、曲线锯条或Starlock刀片。


   视频

硬度和韧性代表什么?


硬度和韧性是硬质合金的重要属性,用于确定其理想的作业材料。

硬度是一种材料相对于另一种材料来说,使其磨损、研磨、变形或出现凹痕的能力。

韧性是材料在不破裂的情况下吸收能量并变形的能力。想像在两根手指之间轻轻按压棉花糖,就很容易理解这一概念。棉花糖可在其弹性限度内压缩和延展。即使像碳化钨这样的金属也可以延展至一定程度。硬质合金的延展率因钴含量而异。



硬度和韧性受哪些因素影响?


硬度和韧性水平由制造工序之初的原材料混合比例决定。

钴含量越低、碳化钨颗粒越小,硬度越高(1)。

钴含量越高、碳化钨颗粒越大,韧性越好(2)。

+  如何兼顾硬度和韧性? 当一个系统中有两个参数(硬度、韧性)要追求最大值时,在它们之间找到适当的平衡至关重要。

+  博世硬质合金有什么优势? 通过确定不同等级的正确合成比例,博世既能够满足用户对使用寿命的需求,又能让工具用于加工更为坚硬的材料。

硬度:钴粘合剂含量(按重量计)在3-12%,碳化钨晶粒大小低于1μm时,“纳米”、“超细”和“亚微米”等级具有更高硬度和抗压强度,并同时具有出色的耐磨性且能可靠地防止断裂。

韧性:钴粘合剂含量(按重量计)在10-20%,碳化钨晶粒大小介于1μm到5μm之间时,其他等级具有高硬度和韧性,并同时具有出色的耐磨性。

测试:硬质合金或矿物的硬度可以使用洛氏A硬度、维氏硬度或莫氏硬度来衡量。该测试以一种矿物质刮擦另一种矿物的能力为依据。位于对照表顶部的金刚石是唯一能够在硬质合金上产生划痕的物质。下方右侧图片所示为尖头金刚石压头(1)被压入硬质合金块。用留下的凹痕深度(2)来确定硬度。左图为莫氏硬度对照表。





博世硬质合金与竞争对手产品相比有什么优势?


几十年来,硬质合金技术一直是博世关注的焦点,由此为其产品带来了各项优势。选择下方各项优势来了解详情。

+ 博世是少数自行生产硬质合金粉末和粉末混合物(钴、钨、钛、等等)的AC制造商。 与购买现成硬质合金混合物的其他公司不同,博世以在博世研发中心混合和研磨的原材料为原点,全程把控硬质合金制造工序。
+  博世能够根据附件和其作业对象的材料成分,生产出各种不同等级的硬质合金。其他公司都是购买已经制作好的硬质合金零件。
+ 有能力高效生产和固定细小的硬质合金刀尖,并确保其接合得更为持久牢固的公司为数不多,博世正是其中之一。
+  每一个博世硬质合金研发中心都在硬质合金技术上有各自的专精领域。 各研发中心为满足用户需求和顺应材料发展而不断完善这项技术。例如,IDS技术正是诞生于此机制中(请参见本页的“接合工序”)。





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