?鎢鋼襯套是一種采用鎢鋼材料制成的襯套。鎢鋼是一種以碳化鎢（WC）為主要成分，以鈷（Co）或鎳（Ni）等金屬為粘結(jié)劑制成的硬質(zhì)合金材料。鎢鋼襯套主要用于機(jī)械部件之間的支撐、定位和減少摩擦，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和機(jī)械裝置中。以下詳細(xì)介紹制造工藝：
粉末冶金法
原料混合：首先將碳化鎢（WC）粉末和粘結(jié)劑金屬（如鈷、鎳）粉末按照一定的比例進(jìn)行混合。這是關(guān)鍵的一步，因?yàn)榉勰┑呐浔葧?huì)直接影響鎢鋼襯套的性能。例如，當(dāng) WC 含量較高時(shí)，襯套的硬度會(huì)增加，但韌性可能會(huì)降低；而粘結(jié)劑含量的調(diào)整可以在一定程度上平衡硬度和韌性。通常，WC 的含量在 80% - 95% 之間，粘結(jié)劑含量在 5% - 20% 之間，具體比例根據(jù)襯套的使用要求而定?；旌线^(guò)程需要在球磨機(jī)等設(shè)備中進(jìn)行，以確保粉末均勻混合，這可以使襯套在燒結(jié)后性能更加一致。
壓制成型：將混合好的粉末放入模具中，通過(guò)壓力機(jī)施加壓力，使其形成襯套的初步形狀。壓力的大小和壓制方式會(huì)影響襯套的密度和尺寸精度。一般來(lái)說(shuō)，壓制壓力在 100 - 500MPa 之間，這個(gè)壓力范圍可以使粉末緊密結(jié)合，減少空隙。在壓制過(guò)程中，還需要考慮脫模的便利性，模具的設(shè)計(jì)要保證襯套在成型后能夠順利脫模，并且形狀符合設(shè)計(jì)要求。例如，對(duì)于一些形狀復(fù)雜的襯套，可能需要采用特殊的模具結(jié)構(gòu)和脫模機(jī)構(gòu)。
燒結(jié)處理：壓制后的坯體需要進(jìn)行燒結(jié)，這是粉末冶金工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。燒結(jié)是在高溫下進(jìn)行的，一般溫度在 1300 - 1600℃之間，具體溫度取決于粉末的成分和襯套的性能要求。在燒結(jié)過(guò)程中，粘結(jié)劑金屬會(huì)熔化，填充在碳化鎢顆粒之間的空隙中，將碳化鎢顆粒粘結(jié)在一起，形成致密的硬質(zhì)合金結(jié)構(gòu)。燒結(jié)氣氛也很重要，通常采用氫氣或真空環(huán)境，以防止粉末氧化。燒結(jié)后的襯套硬度、密度等性能得到顯著提升，其密度可以達(dá)到理論密度的 90% - 98%。
機(jī)械加工法（對(duì)燒結(jié)后的坯體進(jìn)行加工）
切割與車(chē)削：如果燒結(jié)后的襯套尺寸不符合最終要求，需要進(jìn)行切割和車(chē)削等加工。切割可以使用電火花線切割等方法，將襯套從燒結(jié)坯體上分離出來(lái)，并且可以精確地控制襯套的長(zhǎng)度等尺寸。車(chē)削則是在車(chē)床等設(shè)備上進(jìn)行，通過(guò)車(chē)刀對(duì)襯套的外圓和內(nèi)孔進(jìn)行加工，以達(dá)到設(shè)計(jì)的尺寸精度和表面粗糙度要求。例如，對(duì)于內(nèi)徑精度要求在 ±0.01mm 以內(nèi)的襯套，需要使用高精度的車(chē)床進(jìn)行內(nèi)孔車(chē)削，并且在車(chē)削過(guò)程中要嚴(yán)格控制切削參數(shù)，如切削速度、進(jìn)給量等。
磨削加工：為了獲得更高的尺寸精度和更好的表面質(zhì)量，磨削是必不可少的工序。通過(guò)外圓磨床和內(nèi)圓磨床，可以對(duì)襯套的內(nèi)外表面進(jìn)行磨削。磨削能夠使襯套的表面粗糙度達(dá)到 Ra0.8 - Ra0.1μm 的水平，滿足高精度機(jī)械部件的配合要求。在磨削過(guò)程中，要選擇合適的砂輪和磨削工藝參數(shù)。例如，對(duì)于硬度較高的鎢鋼襯套，需要使用硬度較高的砂輪，并且控制磨削速度和進(jìn)給量，以防止襯套表面出現(xiàn)燒傷、裂紋等缺陷。
研磨與拋光（可選）：對(duì)于一些對(duì)表面質(zhì)量要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景，如精密儀器中的襯套，還需要進(jìn)行研磨和拋光處理。研磨可以進(jìn)一步提高襯套表面的平整度和尺寸精度，通過(guò)研磨膏等研磨材料，在研磨機(jī)上對(duì)襯套進(jìn)行精細(xì)研磨。拋光則是使襯套表面達(dá)到鏡面效果，增強(qiáng)其抗腐蝕性和降低摩擦系數(shù)。例如，在光學(xué)儀器的襯套中，經(jīng)過(guò)拋光后的襯套表面可以反射光線，并且能夠減少與軸之間的摩擦，提高儀器的精度和使用壽命。
涂層制備工藝（如果需要表面涂層）
物理氣相沉積（PVD）：PVD 是一種常用的涂層制備方法，包括真空蒸發(fā)、濺射和離子鍍等技術(shù)。以離子鍍?yōu)槔谡婵窄h(huán)境下，將涂層材料（如氮化鈦TiN）蒸發(fā)后，在離子轟擊的作用下，涂層材料的原子會(huì)沉積在鎢鋼襯套的表面，形成一層均勻、致密的涂層。PVD 涂層的優(yōu)點(diǎn)是涂層附著力強(qiáng)、厚度均勻，并且可以精確控制涂層的厚度。例如，TiN 涂層的厚度可以控制在 1 - 5μm 之間，這種厚度的涂層能夠有效地提高襯套的耐磨性和抗腐蝕性，同時(shí)不會(huì)影響襯套本身的尺寸精度。
化學(xué)氣相沉積（CVD）：CVD 工藝是利用氣態(tài)的先驅(qū)體在襯套表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài)的涂層物質(zhì)。在高溫和特定的氣氛下，先驅(qū)體（如金屬有機(jī)化合物和氫氣）在襯套表面分解并沉積，形成涂層。例如，制備碳化鈦（TiC）涂層時(shí)，通過(guò)四氯化鈦（TiCl?）和甲烷（CH?）等先驅(qū)體在高溫下反應(yīng)，在襯套表面生成 TiC 涂層。CVD 涂層的特點(diǎn)是涂層與襯套表面的結(jié)合力較好，能夠形成較厚的涂層（一般厚度在 5 - 20μm 之間），但工藝過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，可能會(huì)對(duì)襯套的基體性能產(chǎn)生一定的影響。