硬质合金是主要成分的Wc(碳化钨和高硬度脆性材料)分散在Co(钴和低硬度高韧性材料)中的复合材料,是兼顾硬度与抗弯曲强度的硬质材料中的一种。
超细晶粒硬质合金是为了同时提高硬度和抗弯曲强度从而开发的一种合金材料,相当于细晶粒和亚微细晶粒硬质合金。超细晶粒硬质合金与普通的硬质合金相比,具有强度高以及硬度高的特点,它是一种高硬度和高强度以及高耐磨性兼备的硬质合金。
超细晶粒硬质合金的晶粒尺寸在0.5微米以下,因此,与普通硬质合金在硬度相同的条件下强度较高,如果是在强度相同的情况下则硬度较高。这主要是因为粒子变小,WC与WC之间的钴会变薄,因此抵抗塑性变形的抗弯强度增加。普通硬质合金的Wc颗粒为1—6μm(μ=10-6)左右,而超细晶粒硬质合金的Wc颗粒为0.6μm左右,因为非常微小所以Wc颗粒周围起到粘结作用的Co成分的厚度薄,同时,折断起始尺寸小使抗弯曲强度高。
超细晶粒硬质合金的WC粒度一般为0.2~1.0μm 以下,大部分在0.5μ,m以下,是普通硬质合金WC粒度的几分之一到几十分之一。它不仅具有硬质合金的高硬度,同时还具有高速钢的强度。其硬度一般为90~93HRA,抗弯强度为2000~3500MPa,比含钴量相同的WC-Co硬质合金要高,与加工材料的相互吸附和扩散作用较小,特别适用于耐热合金钢、高强度合金钢以及其它难加工材料。
超细晶粒硬质合金最初在细径钻头、立铣刀等整体硬质合金刀具使用,最近也开始用于可转位刀片。但是,虽然超细晶粒硬质合金在低温下显示优异的特性,可在高温状态下容易出现慢性变形,在切削速度高的情况下使用时,有时会产生塑性变形或是磨损增大等现象。