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第一章 钢结硬质合金基本知识和相关标准1

第一节 概述1

第二节 分类和牌号4

第三节 钢结硬质合金材料毛坯外形形状规范5

1.3.1 分类与型号5

1.3.2 毛坯截面图与推荐毛坯尺寸6

第四节 钢结硬质合金毛坯公称尺寸的规范11

第五节 钢结硬质合金相关标准13

1.5.1 钢结硬质合金相关国家标准的名称及其标准号13

1.5.2 对钢结硬质合金相关国家标准的学习与理解14

1.5.3 碳化钨钢结硬质合金的力学性能测定方法要点17

本章参考文献21

第二章 钢结硬质合金原料的特性和制取22

第一节 概述22

第二节 碳化钛的特性、技术条件与制取工艺26

2.2.1 碳化钛的特性26

2.2.2 硬质合金用碳化钛的技术条件27

2.2.3 碳热还原法制取碳化钛的工艺28

2.2.4 燃烧合成法（SHS）制取碳化钛的工艺32

2.2.5 碳化钛的其他合成方法简介36

2.2.6 超细碳化钛、纳米碳化钛制取方法39

第三节 碳化钨的特性、技术条件和制取工艺42

2.3.1 碳化钨的特性42

2.3.2 碳化钨的技术条件44

2.3.3 固体炭碳化法制取碳化钨的工艺46

2.3.4 三氧化钨直接碳化法制取碳化钨的工艺50

2.3.5 气体喷射法由钨精矿直接制取碳化钨的工艺53

2.3.6 粗晶碳化钨粉的制取原理与工艺56

2.3.7 超细碳化钨、纳米碳化钨制取方法66

第四节 其他碳化物、复式碳化物、氮碳化物和硼化物等硬质相的制备方法简介74

2.4.1 部分碳化物、氮化物、硼化物的性能74

2.4.2 技术条件75

2.4.3 制备方法77

第五节 铁粉的特性与制取工艺85

2.5.1 铁粉的特性85

2.5.2 海绵铁粉生产工艺87

2.5.3 还原轧钢铁鳞生产铁粉工艺89

2.5.4 电解铁粉生产工艺91

2.5.5 水雾化法铁粉生产工艺91

2.5.6 羰基铁粉的优异性能与制备工艺94

2.5.7 超细铁粉的制备方法97

第六节 合金粉末的制备方法100

2.6.1 雾化法制备合金粉末100

2.6.2 电解沉积法制备合金粉末100

2.6.3 化学还原法制备合金粉末101

2.6.4 机械法制备合金粉末101

第七节 纳米铁合金粉末的制备102

2.7.1 高能球磨法制备纳米铁合金粉末102

2.7.2 液相法制备纳米铁合金粉末103

2.7.3 气相法制备纳米铁合金粉末104

第八节 常用合金元素的特性和作用106

2.8.1 常用合金元素的特性106

2.8.2 常用合金元素的作用106

第九节 主要辅助材料的技术要求116

2.9.1 半精炼和全精炼石蜡的技术要求116

2.9.2 丁二烯橡胶和丁钠橡胶的技术要求118

2.9.3 溶剂油、工业丙酮、乙醇的技术要求119

2.9.4 工业氢、纯氩、纯氮的技术要求123

本章参考文献124

第三章 钢结硬质合金生产技术的基本原理129

第一节 黏结相的性质、作用和特点129

3.1.1 黏结相的性质与作用129

3.1.2 黏结相的特点130

第二节 黏结相钢质基体中的合金元素131

第三节 硬质相的结构、性质和特点139

3.3.1 间隙相的结构139

3.3.2 间隙相的性质、特点140

第四节 难熔金属碳化物的相互作用141

3.4.1 立方碳化物的互溶142

3.4.2 立方碳化物与其他碳化物的互溶142

第五节 铁族金属与碳化物的相互作用143

3.5.1 铁族金属对碳化物的润湿性143

3.5.2 碳化物在铁族金属中的溶解度145

3.5.3 碳化物与铁族金属的伪二元系145

第六节 钢结合金中常用碳化物的性质及作用146

3.6.1 碳化钛的性质及作用146

3.6.2 碳化钨的性质及作用149

3.6.3 Ti（C，N）的性质及作用151

3.6.4 其他类型硬质相152

本章参考文献154

第四章 钢结硬质合金的粉末冶金法生产工艺156

第一节 粉末冶金法生产的工艺流程156

第二节 粉末混合料的制备157

4.2.1 混合料球磨过程的作用158

4.2.2 影响球磨过程的基本因素159

4.2.3 混合料制备的工艺与设备160

4.2.4 混合料的鉴定164

第三节 压制成形167

4.3.1 成形剂的作用与成形剂的选择167

4.3.2 渗蜡（胶）工艺与设备169

4.3.3 压制工艺与设备171

4.3.4 压坯的缺陷与分析179

第四节 真空烧结181

4.4.1 钢结硬质合金的液相烧结182

4.4.2 烧结过程中压坯的收缩与影响因素184

4.4.3 脱蜡（胶）工艺与设备186

4.4.4 真空烧结的特点与优点190

4.4.5 真空烧结设备193

4.4.6 真空烧结工艺条件195

第五节 钢结硬质合金烧结半成品的加工198

4.5.1 机械加工198

4.5.2 电火花加工200

4.5.3 锻造加工202

第六节 钢结硬质合金的热处理203

4.6.1 相变临界点203

4.6.2 退火205

4.6.3 淬火206

4.6.4 回火208

4.6.5 时效硬化热处理209

4.6.6 化学热处理210

第七节 质量控制与废品分析212

4.7.1 生产各工序的检测与控制技术212

4.7.2 成品的检测控制技术213

4.7.3 烧结毛坯的检测与退火215

4.7.4 烧结缺陷与分析215

第八节 钢结硬质合金其制备技术简介218

4.8.1 液相法218

4.8.2 原位合成法219

4.8.3 喷射沉积法220

4.8.4 放电等离子体烧结与微波烧结220

4.8.5 工件表面复合钢结硬质合金层223

本章参考文献225

第五章 铬钼钢钢结硬质合金228

第一节 概述228

第二节 GT35合金的成分与合金元素的作用231

第三节 GT35合金的金相组织与显微结构233

5.3.1 GT35合金的高倍金相组织233

5.3.2 GT35合金的低倍金相236

5.3.3 GT35合金的高温金相组织239

5.3.4 GT35合金的冷等静压金相组织241

5.3.5 GT35合金的锻造金相组织242

5.3.6 GT35合金对焊的金相组织243

5.3.7 GT35合金的非正常金相组织243

5.3.8 GT35合金的微观结构245

第四节 GT35合金的热处理247

5.4.1 退火247

5.4.2 淬火248

5.4.3 回火252

第五节 GT35合金的锻造253

5.5.1 钢结硬质合金锻造过程中硬质相颗粒的流动模型253

5.5.2 GT35合金的锻造工艺254

5.5.3 锻造对GT35合金组织和性能的影响259

5.5.4 锻造废品与缺陷260

第六节 GT35合金的冷加工工艺262

5.6.1 切削加工262

5.6.2 磨削加工263

5.6.3 电加工264

第七节 GT35钢结硬质合金的应用264

5.7.1 工模具方面的应用264

5.7.2 耐磨零件及滚压工具方面的应用265

5.7.3 量卡、夹具方面的应用265

5.7.4 特殊应用方面265

5.7.5 耐火材料模具方面265

5.7.6 GT35钢结硬质合金应用的实物照片265

第八节 GT35钢结硬质合金制备技术的新发展269

5.8.1 放电等离子体烧结GT35合金的效果270

5.8.2 钛铁矿碳热反应原位合成GT35合金272

本章参考文献274

第六章 高锰钢钢结硬质合金276

第一节 概述276

第二节 TiC高锰钢钢结硬质合金278

6.2.1 牌号、化学成分和物理机械性能278

6.2.2 TiC高锰钢钢结硬质合金的成分设计279

6.2.3 TiC高锰钢钢结硬质合金的金相组织279

6.2.4 TM60和TM52真空烧结的特点280

6.2.5 钢结硬质合金耐磨性研究281

第三节 WC高锰钢钢结硬质合金284

6.3.1 牌号、化学成分和物理机械性能284

6.3.2 WC高锰钢钢结硬质合金成分设计286

6.3.3 WC高锰钢钢结硬质合金的显微组织286

6.3.4 YM13N合金显微组织及相结构研究288

第四节 TiC高锰钢钢结硬质合金的应用290

6.4.1 TiC高锰钢钢结硬质合金的应用技术290

6.4.2 TiC高锰钢钢结硬质合金的应用292

第五节 WC高锰钢钢结硬质合金的应用298

6.5.1 WC高锰钢钢结硬质合金的应用技术298

6.5.2 WC高锰钢钢结硬质合金的应用301

本章参考文献309

第七章 铁镍钴钢结硬质合金310

第一节 铁合金黏结相310

第二节 牌号、化学成分和性能313

7.2.1 牌号与化学成分313

7.2.2 铁镍钴钢结硬质合金的性能314

第三节 铁镍钴钢结硬质合金的应用316

7.3.1 YHS23牌号的应用316

7.3.2 YHS10牌号的应用317

7.3.3 YHS15牌号的应用319

本章参考文献319

第八章 TiC基硬质材料320

第一节 硬质相和黏结相320

8.1.1 TiC硬质相320

8.1.2 Co黏结相321

8.1.3 Co-Fe黏结相326

8.1.4 TiC基硬质材料中的Co327

第二节 TiC硬质合金328

8.2.1 一种类型的TiC硬质合金328

8.2.2 应用和展望330

本章参考文献330

第九章 其他类型钢结硬质合金331

第一节 不锈钢钢结硬质合金331

9.1.1 不锈钢钢结合金黏结相的成分与特征331

9.1.2 不锈钢型黏结相中合金元素的作用332

9.1.3 不锈钢钢结合金金相结构及其变化336

9.1.4 不锈钢钢结硬质合金的机械力学性能337

9.1.5 原位合成TiC不锈钢钢结硬质合金339

9.1.6 不锈钢钢结硬质合金的应用范围和使用效果343

第二节 高铬钢钢结硬质合金344

9.2.1 高铬钢型黏结相的成分及特征345

9.2.2 高铬钢型黏结相中合金元素的作用345

9.2.3 高铬钢钢结合金的金相结构及其变化348

9.2.4 高铬钢钢结合金的机械力学性能351

9.2.5 高铬钢钢结合金的应用范围与效果353

9.2.6 高铬钢钢结硬质合金的新发展353

第三节 高速钢钢结硬质合金358

9.3.1 高速钢型黏结相的成分及特征359

9.3.2 高速钢型黏结相中合金元素的作用359

9.3.3 高速钢钢结合金金相结构及其变化362

9.3.4 高速钢钢结硬质合金的机械力学性质364

9.3.5 高速钢钢结合金的应用范围与效果364

9.3.6 高速钢钢结硬质合金发展的新动向365

本章参考文献368

第十章 钢结硬质合金的发展现状与展望370

第一节 概述370

第二节 钢结硬质合金的内涵越来越丰富化、拓展化372

10.2.1 硬质相和黏结相的繁衍和扩展373

10.2.2 PRMMC的理论和实践丰富和拓展了钢结硬质合金的内涵374

10.2.3 实践的需要和相邻领域的发展促进了钢结硬质合金内涵的丰富和领域的拓展376

第三节 钢结硬质合金的基础研究之风越来越浓，显微结构设计成效卓著378

10.3.1 关于TiC系钢结硬质合金的显微结构研究和合金显微结构设计实践378

10.3.2 对WC系钢结硬质合金抗磨损的基础性研究和电渣熔铸钢结硬质合金的开发381

10.3.3 钢结硬质合金碳含量控制的研究取得长足进展383

第四节 钢结硬质合金原材料制备工艺多样化、粒度趋细化、质量高精化、成本趋低化386

10.4.1 钢结硬质合金原材料制备工艺的多样化386

10.4.2 制粉技术的发展使粉末粒度趋细化、超细化390

10.4.3 制粉技术的发展使粉末质量高精化391

10.4.4 制粉技术的发展使制粉成本趋低化395

第五节 钢结硬质合金的硬质相、黏结相的发展呈现多样化、多元化、扩充化396

10.5.1 钢结硬质合金的硬质相的多样化396

10.5.2 钢结硬质合金硬质相的多元化400

10.5.3 黏结相的钢种不断扩大、相成分拓宽401

10.5.4 向黏结相添加活性组元或稀土元素405

第六节 钢结硬质合金制造技术工艺的现代化与灵活化406

10.6.1 原料制取技术的现代化、灵活化407

10.6.2 合金制取技术工艺的现代化、灵活化409

第七节 钢结硬质合金产品性能的高精化、专业化412

10.7.1 钢结硬质合金产品性能的高精化413

10.7.2 高致密、高强度的新型TiC钢结合金415

10.7.3 钢结硬质合金产品的性能专业化418

第八节 钢结硬质合金的制造原料趋廉化、制造成本趋低化419

10.8.1 以低廉原料生产同档次产品419

10.8.2 改变工艺、技术参数提高产品质量421

10.8.3 移植其他行业技术或创新技术降低成本422

10.8.4 运用现代技术设备生产高性价比产品423

第九节 钢结硬质合金的应用技术成熟化、应用领域拓展化424

10.9.1 钢结硬质合金的应用技术成熟化424

10.9.2 钢结硬质合金应用领域的拓展化427

第十节 展望428

本章参考文献429

附录436

附录1 致密烧结金属材料与硬质合金密度测定方法（要点）436

附录2 硬质合金横向断裂强度测定方法（要点）439

附录3 硬质合金洛氏硬度（A标尺）试验方法（要点）442

附录4 硬质合金常温冲击韧性试验方法（要点）445

附录5 硬质合金压缩试验方法（要点）449

附录6 硬质合金维氏硬度试验方法（要点）453

附录7 硬质合金——孔隙度和非化合碳的金相测定（要点）464

附录8 烧结金属材料和硬质合金电阻率的测定（要点）474

附录9 硬质合金热扩散率的测定方法（要点）476

附录10 烧结金属材料和硬质合金弹性模量测定（要点）479

附录11 硬质合金矫顽（磁）力测定方法（要点）481

附录12 硬质合金磁饱和（MS）测定的标准试验方法（要点）483