在各種硬質合金刀具材料中，添加少量的稀土元素，均可有效地提高硬質合金的斷裂韌性和抗彎強度。硬質合金的耐磨性和硬度也有一定的改善估裁。因此，刀具在正常磨損下的使用壽命得以延長帽拘，抗沖擊性能能夠提高吠谐。稀土元素蘊藏量豐富，價格也不貴坡疼，故這種硬質合金刀具材料極有應用前景彬呻。
　　在現(xiàn)代機械加工中，刀具材料以硬質合金和高速鋼用得最多回梧，幾乎各占一半废岂。高速鋼的發(fā)明和應用祖搓，已有整整一個世紀的歷史狱意，硬質合金則已有半個世紀。但二者均研制出許多新品種拯欧，其性能不斷提高详囤，在機械加工中發(fā)揮著重要作用。添加稀土元素的硬質合金則是刀具材料新品種之一镐作。稀土元素是指化學元素周期表中原子序數(shù)57～71（從La到Lu）藏姐，再加上21和39（Sc和Y），共17個元素该贾。將某些稀土元素羔杨，以一定方式，微量添加到傳統(tǒng)的硬質合金牌號中杨蛋，即可有效地提高它們的機械性能與切削性能兜材。我國稀土元素資源豐富，對稀土硬質合金的研究開發(fā)蛹段，領先于其他國家猖生。已研制出下列牌號的刀具用稀土硬質合金：YG8R（相當于ISO K30級別）、YG6R（K20）、YW1R（M10）妥尘、YW2R（M20）毁设、YT5R、YT14R（P20）郊蹈、YT15R（P10）厢卖、YS25R（P25）。還有礦山房肿、地質工具牌號YG11CR象人。作者對上述P類、M類芦惧、K類稀土硬質合金的切削性能均作了系統(tǒng)的試驗研究蜀谤，并探討了它們的切削機理。  
 
稀土硬質合金的機械耙替、物理性能
　
　　在YG8亚侠、YT14、YW1硬質合金中添加了Ce俗扇、Y等稀土元素后硝烂，形成了稀土硬質合金YG8R、YT14R铜幽、YW1R滞谢。YG8R主要用于鑄鐵和有色金屬的粗加工；YT14R主要用鋼材的半精加工除抛；YW1R則為通用牌號狮杨，可用于各種工件材料的半精加工。 

經過測試到忽，添加稀土元素后硬質合金的組織比較致密橄教；室溫硬度和高溫硬度有所改善；斷裂韌性和抗彎強度顯著提高喘漏，分別提高20%和10%以上护蝶。 

稀土硬質合金的耐磨損和使用壽命試驗

　　通過試驗我們知道，與無稀土元素的原刀片相比塞补，YG8R青烙、YT14R、YW1R刀片的耐磨性和使用壽命均有不同程度的提高喻丐。 

　　我們還進行了稀土硬質合金的抗沖擊試驗冕店，用YG8R、YT14R篷浅、YW1R等添加稀土元素的硬質合金刀片填庄，與未添加稀土元素的YG8婿孟、YT14、YW1刀片题琅，車削花鍵軸鋼件孟盅，便刀尖受沖擊，直至刀尖破損為止歉活。經多次重復試驗悠怕，在刀尖破損前，YG8R莉歼、YT14R隶谒、YW1R刀片所能承受的沖擊次數(shù)分別比YG8、YT14火架、YW1刀片提高1～2倍以上鉴象。 

稀土硬質合金的切削力試驗

　　用添加稀土元素的硬質合金刀片YT14R、YW1R車削45#鋼（HB200）何鸡，與YT14纺弊、YW1刀片對比。用三向電阻式測力儀骡男，測量并記錄三向切削力：主切削力Fc淆游，切深方向切削力Fp，進給方向切削力Ff隔盛。在多次改變切削參數(shù)的情況犹菱，得出的統(tǒng)計結果是：YT14R、YW1R刀片的Fc吮炕，分別比YT14腊脱、YW1刀片減小5%左右，而它們的Fp與Ff則比YT14来屠、YW1刀片減小10%～15%以上虑椎。 

主切削力的試驗公式為：
YT14R車削45#鋼 Fc=2059ap0.89 f0.84N 
YT14車削45#鋼 Fc=2104ap0.86 f0.80N 
YW1R車削45#鋼 Fc=1771ap0.98 f0.79N 
YW1車削45#鋼 Fc=2196ap1 f0.87N

切削機理

　　稀土元素存在于（W,Ti）C或（W,Ti,Ta,Nb）C固溶體中咱窜，能強化硬質相囚请；并能抑制WC晶粒不均勻長大，使之趨向均勻寂逛，平均晶粒尺寸有所減小缚扩。少量稀土元素還固溶在粘結相Co中，使粘結相得到強化亏铃。稀土元素富集在WC/Co的相界面處及（W,Ti）C/(W,Ti)C等相界面間闪妓，常與雜質S、O等化合形成RE2O2 S等化合物穴眼，改善了界面上潔凈狀況并提高了硬質相與粘結相的潤濕性甚庇。由此腿扑，稀土硬質合金的沖擊韌性、抗彎強度及工作時的抗沖擊能力明顯得到提高葵嗦。其硬度陆拐、耐磨性及刀具表面上抗擴散和抗氧化的能力亦有一定提高。 

　　經過電鏡測試英品，還發(fā)現(xiàn)稀土硬質合金刀片在切削時表層有富鈷現(xiàn)象丛楚，故能降低切屑、工件與刀具間的摩擦系數(shù)憔辫，從而可以降低切削力趣些。 

　　稀土元素在自然界蘊藏豐富，價格不高贰您，添加在硬質合金中可以明顯地提高機械坏平、物理性能和使用性能，故有廣闊的應用前景锦亦。 
 
應用實例

    1. 北京建筑機械廠用YT14R和YT14硬質合金車削45#鋼軸（調質功茴，硬度HB250），切削速度v=60m/min孽亲，切削深度ap=0.5mm坎穿，進給量f=0.51mm/r。YT14R的使用壽命比YT14提高2倍返劲，且已加工表面質量略有改善 

    2.北京內燃機總廠采用YT14R和YT14硬質合金刀具車削45#凸輪軸（調質玲昧，HRC28～32），v=92m/min篮绿，ap=3mm孵延，f=0.6mm/r。YT14R平均能加工80～100件羽剪，而YT14只能加工40～50件茸例。且YT14R打刀現(xiàn)象少于YT14。 

    3.北京內燃機總廠用YW1R和YW1硬質合金車削45#凸輪軸（調質殴燃，HRC28～32）偷逆，v=92m/min，ap=3mm斯荒，f=0.6mm/r卤索。YW1R平均能加工60～70件，無打刀現(xiàn)象挨狡，而YW1只能加工30～32件斯泥，且有時打刀。 

    4.中國航天工業(yè)總公司五院第502研究所采用YW1R和YW1刀具車削不銹鋼1Cr18Ni9Ti（抗拉強度　　sb=0.55GPa）和高溫合金GH3128（sb=0.84GPa）迫赞，v=30～60m/min啼阵，ap=0.7～1.5mm册血，f=0.08mm/r。YW1R的使用壽命為YW1的2倍以上撤奸，YW1的加工表面粗糙度為Ra=3.2mm隔节，YW1R為Ra=1.6mm。 

    5. 北京第一機床廠用YG8R和YG8硬質合金車削灰鑄鐵HT200（硬度HB170～180）寂呛，v=80m/min怎诫，ap=2mm，　f=0.3mm/r贷痪。YG8R的使用壽命為YG8的1.5～2倍幻妓，且抗沖擊性能有所改善。

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