硬质合金晶粒细化后,硬质相尺寸减小,增加了硬质相晶粒表面积、晶粒间的结合力,粘结相更均匀地分布在其周围,可以提高硬质合金的硬度与耐性;如果再适当提高钴含量,还可以提高抗弯强度。超细晶粒硬质合金是由晶粒极小的WC粒子和Co粒子构成,是一种高硬度、高强度兼备的硬质合金,使其具有硬质合金的高硬度并兼顾有高速工具钢的高强度。
晶粒细化的标准不完全统一,一般普通硬质合金晶粒度为3~5um,细晶粒硬质合金的晶粒度为1.5um左右,亚微细粒合金为0.5~1mm,而超细晶粒硬质合金WC的晶粒度在0.5μm以下。晶粒细化后,不但可以提高合金的硬度、耐性、抗弯强度和抗崩刃性,而且高温硬度也将提高。
超细晶粒硬质合金比同样成分的普通硬质合金的硬度可提高2HRA以上,抗弯强度可提高600~800MPa。超细晶粒硬质合金Co的质量分数为9%~15%,硬度达到90~93HRA,抗弯强度达2000~3500MPa。早期,超细晶粒多用于K类合金,近年来M类和P类也向晶粒细化方向发展。目前,各国都研制出了多种牌号的细晶粒和超细晶粒硬质合金。我国生产的细晶粒硬质合金有YS2、YMo51及YD05等牌号。株洲硬质合金厂等企业对超细晶粒硬质合金也实现了批量生产。下表所示列出了国内外常用的几种细晶粒硬质合金的性能。
为与ISO标准接轨,GB/T18376.1-2008规定了切削工具用硬质合金牌号、成分及力学性能要求,见下表。
