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)(硬質合(he)金)具(ju)有硬度高、耐(nai)磨、強度和韌性(xing)較好、耐(nai)熱(re)、耐(nai)腐蝕(shi)等一系列優良性(xing)能(neng),其(qi)(qi)莫(mo)氏硬度在(zai)8.9~9.1之間,是(shi)18K黃金的(de)(de)(de)10倍(bei),鈦金的(de)(de)(de)4倍(bei),在(zai)日常生活中不(bu)(bu)會磨損。目前,手(shou)表外觀(guan)件的(de)(de)(de)生產材料主要為不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。近年來,鎢(wu)鋼(gang)逐漸被應用于手(shou)表行(xing)業,其(qi)(qi)表現出的(de)(de)(de)優異(yi)性(xing)能(neng)使傳統的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)材料望塵莫(mo)及。因此,對(dui)鎢(wu)鋼(gang)材料性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)勢(shi)在(zai)必行(xing)。至德鋼(gang)業通過(guo)一系列試驗(yan),對(dui)手(shou)表用鎢(wu)鋼(gang)材料和不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)材料的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)進(jin)行(xing)了對(dui)比(bi)研究(jiu)(jiu)。


1. 試驗(yan)對(dui)象(xiang)、方法和(he)設備等


  試(shi)驗對象:手(shou)表(biao)行業市場(chang)上現用的鎢(wu)鋼材(cai)料2種,分別(bie)記為(wei)(wei)W1材(cai)料和W2材(cai)料;市場(chang)上國內(nei)知名(ming)品(pin)牌手(shou)表(biao)不銹鋼材(cai)料2種,記為(wei)(wei)G1材(cai)料和G2材(cai)料。


  試驗(yan)方法:對鎢鋼材料(liao)和不(bu)銹鋼材料(liao)進(jin)行性(xing)能(neng)檢測(ce),包括(kuo)材料(liao)成分分析,硬度、耐磨性(xing)、耐腐蝕性(xing)檢測(ce)等。


  試驗(yan)設(she)備:X射(she)線(xian)合金(jin)分(fen)析(xi)儀、維氏顯微硬(ying)度(du)計、耐磨試驗(yan)機、人工汗(han)液(ye)及恒溫干燥(zao)箱。


  試驗(yan)試劑(ji):質量分數為20%的稀硝酸溶液。


2. 試驗結果及分析


 a. 材料(liao)成分檢測(ce)結(jie)果及分析


  表為鎢(wu)(wu)鋼(gang)材(cai)(cai)料(liao)W1、W2和不銹鋼(gang)材(cai)(cai)料(liao)G1、G2的材(cai)(cai)料(liao)成(cheng)分檢(jian)測結(jie)(jie)果。從(cong)(cong)表中可以看出(chu),鎢(wu)(wu)鋼(gang)材(cai)(cai)料(liao)W1和W2的主(zhu)要(yao)成(cheng)分有WC和Ni,WC是硬化相,Ni是黏結(jie)(jie)金屬(shu)。鎢(wu)(wu)鋼(gang)燒結(jie)(jie)成(cheng)型就是將硬化相和黏結(jie)(jie)金屬(shu)粉末充分混合(he)并(bing)(bing)壓制成(cheng)坯料(liao),再(zai)進(jin)燒結(jie)(jie)爐加熱到一定(ding)溫度(燒結(jie)(jie)溫度),并(bing)(bing)保持(chi)一定(ding)的時間(保溫時間),然(ran)后冷卻下來,從(cong)(cong)而得到所需性能(neng)的鎢(wu)(wu)鋼(gang)材(cai)(cai)料(liao)。G1、G2均為316不銹鋼(gang)。


 b. 材料硬度檢測結果及分析


 表為鎢(wu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)W1、W2和(he)不(bu)銹鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)G1、G2的(de)材(cai)料(liao)硬度(du)檢測結果。從表中可以(yi)看出,鎢(wu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)的(de)表面維(wei)氏硬度(du)為1350~1400 HV,316不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)表面維(wei)氏硬度(du)為200~230 HV,鎢(wu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)的(de)維(wei)氏硬度(du)遠遠超過不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)硬度(du),鎢(wu)鋼(gang)(gang)樣品的(de)維(wei)氏硬度(du)是316不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)6~7倍。


 c. 耐磨性能(neng)檢測結果及分析


 依(yi)據(ju)ISO 2316O一2011國際(ji)標(biao)準進(jin)行耐(nai)(nai)磨試(shi)(shi)(shi)驗,所(suo)使用的(de)儀(yi)器為耐(nai)(nai)磨試(shi)(shi)(shi)驗機。試(shi)(shi)(shi)驗時,首先(xian)校準耐(nai)(nai)磨試(shi)(shi)(shi)驗機,然后(hou)用標(biao)準片進(jin)行一個(ge)循(xun)環周期為48h的(de)振動研(yan)磨試(shi)(shi)(shi)驗,標(biao)準片的(de)質量損失(shi)量應(ying)在國際(ji)標(biao)準中規定的(de)4~8mg的(de)標(biao)準范圍。


 將鎢(wu)(wu)鋼材料(liao)W1、W2和不銹鋼材料(liao)G1、G2放(fang)入耐(nai)磨試(shi)驗機中進行48小時(shi)的(de)(de)(de)耐(nai)磨試(shi)驗,試(shi)驗結(jie)果見表。從(cong)表可以看出,在標準光源(yuan)D65下觀察(cha),耐(nai)磨試(shi)驗后,鎢(wu)(wu)鋼材料(liao)W1和W2表面(mian)(mian)依舊光亮,無明顯(xian)劃(hua)(hua)痕(hen);而316不銹鋼材料(liao)G1和G2的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)光澤消失,遍布劃(hua)(hua)痕(hen)。鎢(wu)(wu)鋼材料(liao)的(de)(de)(de)耐(nai)磨性能要遠(yuan)遠(yuan)優于3l6不銹鋼材料(liao)。這是(shi)因(yin)為鎢(wu)(wu)鋼材料(liao)的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)硬(ying)度(du)高,長時(shi)間使(shi)用不易(yi)出現(xian)劃(hua)(hua)痕(hen);而316不銹鋼的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)低(di),表面(mian)(mian)極易(yi)產生劃(hua)(hua)痕(hen)。耐(nai)磨性能的(de)(de)(de)檢(jian)測結(jie)果可與硬(ying)度(du)測試(shi)的(de)(de)(de)結(jie)果相互(hu)驗證。


d. 耐腐蝕性能檢測結果(guo)及分析(xi)


 對手表(biao)用鎢鋼(gang)材(cai)(cai)料(liao)W 1、W2和(he)(he)不銹鋼(gang)材(cai)(cai)料(liao)G1、G2進(jin)行耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕性(xing)能檢(jian)測(ce),包括人(ren)(ren)工汗(han)腐(fu)(fu)(fu)蝕試驗和(he)(he)質量分數為20%的稀硝(xiao)酸腐(fu)(fu)(fu)蝕試驗。表(biao)分別為手表(biao)用鎢鋼(gang)材(cai)(cai)料(liao)W1、W2和(he)(he)不銹鋼(gang)材(cai)(cai)料(liao)G1、G2耐(nai)人(ren)(ren)工汗(han)腐(fu)(fu)(fu)蝕、耐(nai)稀硝(xiao)酸腐(fu)(fu)(fu)蝕性(xing)能檢(jian)測(ce)結果。從表(biao)中可以看出,鎢鋼(gang)材(cai)(cai)料(liao)的耐(nai)人(ren)(ren)工汗(han)腐(fu)(fu)(fu)蝕和(he)(he)耐(nai)稀硝(xiao)酸腐(fu)(fu)(fu)蝕性(xing)能均(jun)較好(hao);不銹鋼(gang)材(cai)(cai)料(liao)的耐(nai)人(ren)(ren)工汗(han)腐(fu)(fu)(fu)蝕性(xing)能較好(hao),但(dan)其耐(nai)稀硝(xiao)酸腐(fu)(fu)(fu)蝕性(xing)能比鎢鋼(gang)差。


3. 結論


  手(shou)表行業(ye)常(chang)用鎢鋼材(cai)料(liao)的(de)主要(yao)成(cheng)分為(wei)硬化相WC和黏結金屬Ni,硬度(du)較高(gao),表面維氏硬度(du)可達1350~1400HV,遠遠高(gao)于不銹鋼材(cai)料(liao)的(de)維氏硬度(du),其耐(nai)磨性能(neng)比不銹鋼好,長時間佩戴,表面依舊光亮,無明顯(xian)劃痕。


 手表(biao)(biao)行業使用的不銹鋼(gang)材料(liao)主要為316不銹鋼(gang)材料(liao)(僅對國內知名(ming)品牌手表(biao)(biao)而言),硬度(du)較低,表(biao)(biao)面(mian)維氏硬度(du)為200—230HV,耐磨性能(neng)較差(cha),長時間佩戴,不銹鋼(gang)表(biao)(biao)面(mian)容易刮花,表(biao)(biao)面(mian)光(guang)澤消失,出(chu)現明顯劃痕。


 鎢鋼(gang)(gang)材料的耐(nai)人工汗(han)腐蝕(shi)性能和耐(nai)稀硝(xiao)酸腐蝕(shi)性能均(jun)良好,經(jing)試驗(yan)后,鎢鋼(gang)(gang)無(wu)明顯(xian)的腐蝕(shi)和變(bian)色;316不銹鋼(gang)(gang)的耐(nai)人工汗(han)腐蝕(shi)性能良好,但其耐(nai)稀硝(xiao)酸腐蝕(shi)性能比鎢鋼(gang)(gang)差。


 目前(qian)(qian),鎢(wu)鋼材(cai)料被應用(yong)于手表(biao)(biao)行業(ye)表(biao)(biao)殼和表(biao)(biao)帶的(de)制(zhi)造中,因其硬度(du)高、耐(nai)(nai)磨、強度(du)和韌性(xing)較好、耐(nai)(nai)熱、耐(nai)(nai)腐蝕(shi)等一系列優良性(xing)能,得到了(le)相關研究者的(de)廣泛關注。作為一種(zhong)新型手表(biao)(biao)材(cai)料,其在手表(biao)(biao)行業(ye)有很好的(de)應用(yong)和發展(zhan)前(qian)(qian)景。