浙江至德鋼業有限公司對手表行業常用的鎢鋼材料和不銹鋼材料進行了基本性能檢測,包括材料成分分析,硬度、耐磨性、耐腐蝕性的檢測,并對其性能進行了對比研究。結果表明,目前手表行業常用鎢鋼材料的主要成分為WC和Ni,國內知名品牌所用的不銹鋼材料為316不銹鋼,鎢鋼材料的硬度、耐磨性和耐腐蝕性均優于不銹鋼材料。
鎢(wu)鋼(gang)(gang)(硬質(zhi)合金)具(ju)有硬度(du)高、耐(nai)(nai)磨、強度(du)和韌(ren)性(xing)(xing)較好、耐(nai)(nai)熱、耐(nai)(nai)腐(fu)蝕等一系列優良性(xing)(xing)能(neng),其莫(mo)氏硬度(du)在8.9~9.1之間,是18K黃(huang)金的(de)10倍,鈦(tai)金的(de)4倍,在日(ri)常(chang)生活中(zhong)不會磨損。目(mu)前(qian),手(shou)表(biao)外(wai)觀件(jian)的(de)生產材(cai)料(liao)主要(yao)為(wei)不銹鋼(gang)(gang)。近年(nian)來,鎢(wu)鋼(gang)(gang)逐漸被應(ying)用(yong)于手(shou)表(biao)行業,其表(biao)現出的(de)優異性(xing)(xing)能(neng)使傳統的(de)不銹鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)望塵莫(mo)及。因此(ci),對(dui)鎢(wu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)的(de)研究勢在必行。至德鋼(gang)(gang)業通過一系列試(shi)驗(yan),對(dui)手(shou)表(biao)用(yong)鎢(wu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)和不銹鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)的(de)性(xing)(xing)能(neng)進行了對(dui)比研究。
1. 試驗對象、方(fang)法和設(she)備等
試驗對象:手表(biao)行業市場(chang)上現用的鎢鋼材(cai)料(liao)(liao)2種,分別記為W1材(cai)料(liao)(liao)和W2材(cai)料(liao)(liao);市場(chang)上國內知名品牌手表(biao)不銹鋼材(cai)料(liao)(liao)2種,記為G1材(cai)料(liao)(liao)和G2材(cai)料(liao)(liao)。
試驗方法:對鎢鋼材料和不銹鋼材料進行性(xing)能檢(jian)測,包(bao)括材料成分(fen)分(fen)析,硬度、耐磨性(xing)、耐腐蝕(shi)性(xing)檢(jian)測等。
試(shi)驗(yan)設備:X射線合金分析(xi)儀、維氏顯(xian)微(wei)硬(ying)度計(ji)、耐磨試(shi)驗(yan)機、人工汗液(ye)及恒溫干燥箱。
試驗(yan)試劑:質(zhi)量分(fen)數(shu)為20%的稀硝酸溶液。
2. 試驗結果及(ji)分析
a. 材料成分檢(jian)測結果及分析
表為鎢鋼材料(liao)(liao)W1、W2和不銹鋼材料(liao)(liao)G1、G2的(de)(de)材料(liao)(liao)成分(fen)檢測結果。從(cong)表中(zhong)可(ke)以看出,鎢鋼材料(liao)(liao)W1和W2的(de)(de)主要成分(fen)有WC和Ni,WC是硬化(hua)相(xiang),Ni是黏(nian)(nian)結金屬。鎢鋼燒(shao)(shao)結成型(xing)就是將硬化(hua)相(xiang)和黏(nian)(nian)結金屬粉末充分(fen)混合并壓制成坯料(liao)(liao),再進(jin)燒(shao)(shao)結爐加(jia)熱到一定(ding)溫(wen)度(燒(shao)(shao)結溫(wen)度),并保持(chi)一定(ding)的(de)(de)時間(保溫(wen)時間),然(ran)后冷(leng)卻下來(lai),從(cong)而得(de)到所需(xu)性能的(de)(de)鎢鋼材料(liao)(liao)。G1、G2均為316不銹鋼。
b. 材料(liao)硬度檢測結果及分析(xi)
表(biao)(biao)為(wei)鎢鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)料W1、W2和不(bu)銹鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)料G1、G2的(de)(de)材(cai)(cai)(cai)料硬度(du)檢(jian)測結果。從表(biao)(biao)中可(ke)以(yi)看出,鎢鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)表(biao)(biao)面維氏硬度(du)為(wei)1350~1400 HV,316不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)表(biao)(biao)面維氏硬度(du)為(wei)200~230 HV,鎢鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)維氏硬度(du)遠遠超過不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)硬度(du),鎢鋼(gang)樣品的(de)(de)維氏硬度(du)是316不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)6~7倍。
c. 耐磨性能檢測結果及分(fen)析
依據ISO 2316O一(yi)2011國際標準進行耐磨(mo)試(shi)驗,所(suo)使用的(de)(de)儀(yi)器(qi)為耐磨(mo)試(shi)驗機。試(shi)驗時,首先校(xiao)準耐磨(mo)試(shi)驗機,然后用標準片(pian)(pian)進行一(yi)個循(xun)環(huan)周期為48h的(de)(de)振動研磨(mo)試(shi)驗,標準片(pian)(pian)的(de)(de)質量損(sun)失量應在國際標準中(zhong)規定的(de)(de)4~8mg的(de)(de)標準范圍。
將鎢(wu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)(liao)(liao)W1、W2和(he)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)(liao)(liao)G1、G2放入耐(nai)磨試(shi)驗(yan)機中進行48小時(shi)的(de)耐(nai)磨試(shi)驗(yan),試(shi)驗(yan)結果見表(biao)(biao)。從表(biao)(biao)可(ke)以(yi)看出,在標準(zhun)光源D65下觀察(cha),耐(nai)磨試(shi)驗(yan)后,鎢(wu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)(liao)(liao)W1和(he)W2表(biao)(biao)面依(yi)舊光亮(liang),無(wu)明(ming)顯劃(hua)(hua)(hua)痕(hen)(hen);而(er)(er)316不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)(liao)(liao)G1和(he)G2的(de)表(biao)(biao)面光澤消失,遍布劃(hua)(hua)(hua)痕(hen)(hen)。鎢(wu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)耐(nai)磨性(xing)能要遠(yuan)遠(yuan)優于3l6不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)(liao)(liao)。這(zhe)是因為(wei)鎢(wu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)表(biao)(biao)面硬(ying)(ying)度高(gao),長時(shi)間(jian)使(shi)用(yong)不(bu)(bu)易出現(xian)劃(hua)(hua)(hua)痕(hen)(hen);而(er)(er)316不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)硬(ying)(ying)度低(di),表(biao)(biao)面極易產生劃(hua)(hua)(hua)痕(hen)(hen)。耐(nai)磨性(xing)能的(de)檢測(ce)結果可(ke)與硬(ying)(ying)度測(ce)試(shi)的(de)結果相互(hu)驗(yan)證。
d. 耐腐蝕(shi)性能檢測結果及分析
對手表(biao)用鎢鋼材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)W 1、W2和不(bu)(bu)銹(xiu)鋼材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)G1、G2進行耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)檢測,包(bao)括人(ren)工(gong)汗(han)腐(fu)(fu)蝕(shi)試(shi)驗和質量分(fen)數為(wei)20%的(de)(de)稀硝酸腐(fu)(fu)蝕(shi)試(shi)驗。表(biao)分(fen)別(bie)為(wei)手表(biao)用鎢鋼材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)W1、W2和不(bu)(bu)銹(xiu)鋼材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)G1、G2耐(nai)人(ren)工(gong)汗(han)腐(fu)(fu)蝕(shi)、耐(nai)稀硝酸腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)檢測結(jie)果。從表(biao)中可(ke)以看出,鎢鋼材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)耐(nai)人(ren)工(gong)汗(han)腐(fu)(fu)蝕(shi)和耐(nai)稀硝酸腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)均較(jiao)好;不(bu)(bu)銹(xiu)鋼材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)耐(nai)人(ren)工(gong)汗(han)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)較(jiao)好,但(dan)其耐(nai)稀硝酸腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)比鎢鋼差。
3. 結論
手表行業常(chang)用鎢鋼材(cai)料的主要成分為硬化相WC和黏結金屬Ni,硬度(du)較(jiao)高(gao),表面維氏硬度(du)可達1350~1400HV,遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)高(gao)于不銹鋼材(cai)料的維氏硬度(du),其耐(nai)磨性能比不銹鋼好(hao),長時間佩(pei)戴,表面依舊光(guang)亮,無明顯(xian)劃痕。
手(shou)表行業(ye)使用的不(bu)銹鋼材料(liao)主要為316不(bu)銹鋼材料(liao)(僅對(dui)國內知名品牌(pai)手(shou)表而言(yan)),硬(ying)度較低,表面(mian)維氏(shi)硬(ying)度為200—230HV,耐磨(mo)性能較差,長時(shi)間佩戴,不(bu)銹鋼表面(mian)容易刮花,表面(mian)光(guang)澤消失,出現(xian)明顯劃痕。
鎢鋼材料的(de)(de)耐(nai)(nai)人工汗腐蝕性(xing)能和耐(nai)(nai)稀(xi)硝酸腐蝕性(xing)能均良好,經試驗后,鎢鋼無明顯的(de)(de)腐蝕和變色;316不銹(xiu)鋼的(de)(de)耐(nai)(nai)人工汗腐蝕性(xing)能良好,但其耐(nai)(nai)稀(xi)硝酸腐蝕性(xing)能比鎢鋼差。
目前(qian),鎢鋼材料(liao)被應用(yong)于手(shou)表(biao)(biao)行業表(biao)(biao)殼和表(biao)(biao)帶(dai)的(de)制(zhi)造中(zhong),因其硬度高、耐磨(mo)、強度和韌性(xing)較(jiao)好(hao)、耐熱、耐腐蝕等一系(xi)列優(you)良性(xing)能,得到(dao)了相關研究者的(de)廣泛關注。作為(wei)一種(zhong)新型手(shou)表(biao)(biao)材料(liao),其在手(shou)表(biao)(biao)行業有很好(hao)的(de)應用(yong)和發展前(qian)景。

