第89讲 模具用钢材入门(八)模具使用的硬质合金

冲压模具使用的硬质合金为钨、碳化硅(WC)与钴(Co)的合金。材料的主体为WC，Co的作用相当于粘接剂。Co含量处在5〜25%的范围内。

　如果硬质合金中的Co含量增加，硬度则会降低。
　超硬工具协会的019标准中包括V10、V20、V30、V40、V50、V60等标准。
　V10中的Co约为5%；V30中约为12%；V60中约为25%。
　V10的硬度为89HRA以上、V30为87HRA以上、V60为78HRA以上。顺便说一下，85HRA可换算为67HRC。

　除了Co含量之外，WC的粒度也与硬度有关。粒度越小，硬度越大。普通硬质合金的粒度约为2.5〜1.5μm。粒度为0.7〜0.5μm左右时，称为超微粒子。
　如果制成超微粒子材料，则可同时提高耐磨性与脆性。
　硬质合金材料较硬，但易脆。设定材质时，应根据用途考虑硬度与脆性的平衡。冲压模具以V30、V40左右为基准。

　冲裁模的凸模使用V30、凹模使用V40左右。弯曲与拉深加工时，以耐磨性为优先，使用稍硬的V30、V20左右。压缩加工时，使用稍软的V50、V60左右，以防止损坏。
　即使材质选择适当，但如果表面粗糙度较差，硬质合金也可能无法达到预期的使用寿命。具体对策就是对刃口等进行研磨以改善表面粗糙度。但如果进行铜、镍与纯铁等的加工，硬质合金的磨损则可能会加快。这是因为硬质合金中所包含的Co与铜或镍之间的亲和性关系导致了硬质合金磨损加快。
　可以认为硬质合金较硬并且是万能的，但可能会因使用方法而达不到预期目的，敬请注意。

　超硬工具协会的标准中注明了材质，但硬质合金制造商的符号各不相同。请以协会标准为基准进行比较与选择。