《金属加工与实训》硬质合金（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练

《金属加工与实训》硬质合金-讲义

（1）掌握硬质合金的组成、性能特点、分类方法、牌号表示方法及其主要用途。

（2）能够解读P、M、K等硬质合金牌号的含义。

（3）理解硬质合金作为“工具之王”的卓越性能及其在现代制造业中的关键作用。

知识点一  硬质合金的性能、特点

随着现代工业的飞速发展，机械切削加工对刀具材料、模具材料等提出了更高的要求。例如，用于高速切削的高速钢刀具，其热硬性已不能满足更高的使用要求。此外，一些生产中使用的冷冲模，即使采用合金工具钢制造，其耐磨性也显得不足。因此，更为优良的新型材料————硬质合金便应运而生。

硬质合金是由作为主要组元的一种或几种难熔金属碳化物和金属黏结剂烧结而成的材料。难熔金属碳化物以碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化铪(TaC)、碳化铌(NbC)等粉末为主要成分，金属黏结剂主要以钴(Co)粉末为主，混合均匀后，放入压模中压制成形，最后经高温(1400~1500℃)烧结后形成硬质合金。

【单项选择题】下列关于硬质合金与合金工具钢的对比，错误的是（  ）

A. 硬质合金耐磨性优于合金工具钢 

B. 合金工具钢塑性优于硬质合金（硬质合金脆性大） 

C. 硬质合金密度小于合金工具钢（硬质合金密度更大） 

D. 硬质合金更适合制造高耐磨性冷冲模

【答案】C

【解析】硬质合金主要组元（WC密度15.6g/cm³、Co密度8.9g/cm³）密度远大于合金工具钢（约7.8g/cm³），“密度更小”表述错误；A、B、D均符合两者性能差异，故答案为C。

1. （单项选择题）下列关于硬质合金组元作用的说法，正确的是（  ）

A. 难熔金属碳化物主要提供黏结力，使材料成形 

B. 金属黏结剂（如Co）主要提供高硬度和耐磨性（难熔碳化物的作用） 

C. 难熔金属碳化物主要提供高硬度、高耐磨性，金属黏结剂起黏结固定作用 

D. 两者作用无差异，均可同时提供硬度和黏结力

【答案】C

【解析】难熔金属碳化物（如WC）硬度高、耐磨性好，是硬质合金的“骨架”；金属黏结剂（如Co）将碳化物颗粒黏结在一起，保证材料整体性；A、B、D对组元作用的描述颠倒或错误，故答案为C。

2. （单项选择题）硬质合金最可能应用于下列哪种场景？（  ）

A. 制造家用菜刀（普通不锈钢即可） 

B. 制造高速切削钢材的刀具 

C. 制造汽车车身外壳（需塑性好的钢板） 

D. 制造导线（需导电性好的铜、铝）

【答案】B

【解析】文中明确硬质合金用于“弥补高速钢刀具热硬性不足”，因此适合高速切削场景；A、C、D均需传统材料的塑性、导电性等性能，与硬质合金特性不符，故答案为B。

3. （填空题）硬质合金是由作为主要组元的一种或几种________和金属黏结剂烧结而成的材料。

【答案】难熔金属碳化物（或WC、TiC等难熔金属的碳化物）

【解析】文中明确“硬质合金是由作为主要组元的一种或几种难熔金属碳化物和金属黏结剂烧结而成的材料”，故填“难熔金属碳化物”。

1. （单项选择题）与高速钢相比，硬质合金的核心性能优势最可能是（  ）

A. 热硬性更好（高温下硬度保持能力更强） 

B. 塑性更好，不易断裂 

C. 切削加工性能更好，易制成复杂形状 

D. 价格更低，性价比更高

【答案】A

【解析】文中指出高速钢“热硬性不能满足更高要求”，而硬质合金正是为弥补此缺陷而生，因此热硬性更优；B（硬质合金塑性差、脆性大）、C（硬质合金难加工，需特殊工艺）、D（硬质合金价格更高）表述错误，故答案为A。

2. （单项选择题）硬质合金烧结过程的典型温度范围是（  ）

A. 600~800℃（低于金属熔点，无法充分烧结） 

B. 1400~1500℃ 

C. 2000~2200℃（温度过高，易导致组元分解） 

D. 室温（无法烧结）

【答案】B

【解析】文中明确硬质合金需“经高温（1400~1500℃）烧结后形成”；A、C、D均不符合文中提及的烧结温度，故答案为B。

3. （填空题）硬质合金中，金属黏结剂主要以________（元素符号Co）粉末为主，其作用是将难熔金属碳化物颗粒黏结在一起。

【答案】钴

【解析】文中指出“金属黏结剂主要以钴（Co）粉末为主”，故填“钴”。