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。


 鎢鋼(硬(ying)質合(he)金)具有硬(ying)度高、耐磨、強度和韌(ren)性(xing)(xing)較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良(liang)性(xing)(xing)能(neng),其莫(mo)氏硬(ying)度在(zai)8.9~9.1之間(jian),是18K黃(huang)金的(de)10倍,鈦金的(de)4倍,在(zai)日(ri)常生(sheng)活中不(bu)會(hui)磨損。目前(qian),手表外觀件的(de)生(sheng)產材料主要為不(bu)銹鋼。近(jin)年來,鎢鋼逐漸被應用于手表行業,其表現(xian)出(chu)的(de)優異性(xing)(xing)能(neng)使傳統的(de)不(bu)銹鋼材料望塵(chen)莫(mo)及。因此,對鎢鋼材料性(xing)(xing)能(neng)的(de)研(yan)究勢在(zai)必行。至德鋼業通過一系列試驗,對手表用鎢鋼材料和不(bu)銹鋼材料的(de)性(xing)(xing)能(neng)進行了對比研(yan)究。


1. 試驗對象(xiang)、方法和設備等


  試驗對象:手(shou)表行業市場(chang)上(shang)現用的鎢鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)料2種(zhong),分(fen)別記為(wei)W1材(cai)(cai)(cai)料和(he)W2材(cai)(cai)(cai)料;市場(chang)上(shang)國(guo)內知名品牌手(shou)表不銹鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)料2種(zhong),記為(wei)G1材(cai)(cai)(cai)料和(he)G2材(cai)(cai)(cai)料。


  試驗方法:對(dui)鎢鋼(gang)材(cai)料和不(bu)銹鋼(gang)材(cai)料進(jin)行性(xing)能檢測,包括材(cai)料成分(fen)(fen)分(fen)(fen)析,硬(ying)度、耐磨(mo)性(xing)、耐腐蝕性(xing)檢測等。


  試驗(yan)設(she)備(bei):X射線合金分(fen)析儀、維氏顯微硬(ying)度(du)計(ji)、耐磨試驗(yan)機、人(ren)工汗液及恒溫干燥箱(xiang)。


  試(shi)驗試(shi)劑(ji):質量(liang)分(fen)數為20%的稀硝(xiao)酸溶液。


2. 試驗結果及分(fen)析(xi)


 a. 材料(liao)成(cheng)分檢測結果及分析


  表為鎢鋼材(cai)料(liao)(liao)W1、W2和(he)不銹(xiu)鋼材(cai)料(liao)(liao)G1、G2的材(cai)料(liao)(liao)成(cheng)分(fen)檢測結(jie)(jie)果(guo)。從表中可(ke)以(yi)看(kan)出,鎢鋼材(cai)料(liao)(liao)W1和(he)W2的主要(yao)成(cheng)分(fen)有WC和(he)Ni,WC是硬化(hua)相,Ni是黏(nian)(nian)結(jie)(jie)金(jin)屬。鎢鋼燒(shao)結(jie)(jie)成(cheng)型就是將硬化(hua)相和(he)黏(nian)(nian)結(jie)(jie)金(jin)屬粉(fen)末充分(fen)混合并壓制成(cheng)坯料(liao)(liao),再進燒(shao)結(jie)(jie)爐(lu)加熱到一定(ding)溫(wen)(wen)(wen)度(燒(shao)結(jie)(jie)溫(wen)(wen)(wen)度),并保(bao)持一定(ding)的時(shi)(shi)間(保(bao)溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)間),然(ran)后冷卻下來,從而得到所(suo)需性能的鎢鋼材(cai)料(liao)(liao)。G1、G2均(jun)為316不銹(xiu)鋼。


 b. 材料硬度檢測結果及分(fen)析


 表為(wei)(wei)鎢鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)W1、W2和不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)G1、G2的(de)(de)材(cai)料(liao)硬(ying)度(du)(du)檢測結果。從(cong)表中可(ke)以(yi)看出,鎢鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)的(de)(de)表面(mian)維氏(shi)硬(ying)度(du)(du)為(wei)(wei)1350~1400 HV,316不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)表面(mian)維氏(shi)硬(ying)度(du)(du)為(wei)(wei)200~230 HV,鎢鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)的(de)(de)維氏(shi)硬(ying)度(du)(du)遠(yuan)遠(yuan)超(chao)過不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)硬(ying)度(du)(du),鎢鋼(gang)(gang)樣品的(de)(de)維氏(shi)硬(ying)度(du)(du)是316不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)6~7倍(bei)。


 c. 耐磨(mo)性能檢測結(jie)果(guo)及分析


 依(yi)據ISO 2316O一2011國際標準(zhun)(zhun)進(jin)行耐磨試(shi)驗(yan)(yan),所使用(yong)的儀器為(wei)耐磨試(shi)驗(yan)(yan)機。試(shi)驗(yan)(yan)時(shi),首(shou)先(xian)校(xiao)準(zhun)(zhun)耐磨試(shi)驗(yan)(yan)機,然后用(yong)標準(zhun)(zhun)片進(jin)行一個循環周期為(wei)48h的振動研磨試(shi)驗(yan)(yan),標準(zhun)(zhun)片的質量損失量應在國際標準(zhun)(zhun)中規(gui)定的4~8mg的標準(zhun)(zhun)范(fan)圍。


 將鎢鋼(gang)材料W1、W2和(he)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)材料G1、G2放(fang)入(ru)耐磨(mo)(mo)試(shi)驗機中進行48小時的(de)耐磨(mo)(mo)試(shi)驗,試(shi)驗結果見表(biao)。從(cong)表(biao)可以看(kan)出(chu),在標準光源D65下觀察,耐磨(mo)(mo)試(shi)驗后,鎢鋼(gang)材料W1和(he)W2表(biao)面依(yi)舊(jiu)光亮,無明(ming)顯劃(hua)痕;而(er)316不(bu)銹(xiu)鋼(gang)材料G1和(he)G2的(de)表(biao)面光澤消失(shi),遍布劃(hua)痕。鎢鋼(gang)材料的(de)耐磨(mo)(mo)性能要遠遠優于3l6不(bu)銹(xiu)鋼(gang)材料。這是因(yin)為(wei)鎢鋼(gang)材料的(de)表(biao)面硬度高,長時間(jian)使用不(bu)易出(chu)現劃(hua)痕;而(er)316不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)硬度低,表(biao)面極(ji)易產生劃(hua)痕。耐磨(mo)(mo)性能的(de)檢測(ce)結果可與硬度測(ce)試(shi)的(de)結果相互驗證。


d. 耐腐蝕性能檢測結果及分析


 對手表用鎢(wu)(wu)鋼材(cai)料(liao)W 1、W2和不(bu)銹(xiu)鋼材(cai)料(liao)G1、G2進(jin)行耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能檢測,包括(kuo)人(ren)工(gong)汗(han)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試驗和質量分(fen)數為20%的(de)稀硝(xiao)酸腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試驗。表分(fen)別為手表用鎢(wu)(wu)鋼材(cai)料(liao)W1、W2和不(bu)銹(xiu)鋼材(cai)料(liao)G1、G2耐人(ren)工(gong)汗(han)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、耐稀硝(xiao)酸腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能檢測結果(guo)。從表中可以看出,鎢(wu)(wu)鋼材(cai)料(liao)的(de)耐人(ren)工(gong)汗(han)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)和耐稀硝(xiao)酸腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能均較好;不(bu)銹(xiu)鋼材(cai)料(liao)的(de)耐人(ren)工(gong)汗(han)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能較好,但其耐稀硝(xiao)酸腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能比鎢(wu)(wu)鋼差。


3. 結論(lun)


  手表行業(ye)常用鎢鋼(gang)(gang)材料(liao)的(de)主要成分為硬化相WC和(he)黏結(jie)金屬Ni,硬度(du)較高,表面(mian)(mian)維氏硬度(du)可達1350~1400HV,遠遠高于不銹鋼(gang)(gang)材料(liao)的(de)維氏硬度(du),其耐(nai)磨性能比不銹鋼(gang)(gang)好(hao),長時間佩戴(dai),表面(mian)(mian)依舊光亮,無明顯(xian)劃痕(hen)。


 手(shou)(shou)表行業使用的(de)不(bu)銹鋼材料(liao)主要為(wei)316不(bu)銹鋼材料(liao)(僅對國內知名品(pin)牌(pai)手(shou)(shou)表而言),硬度(du)較(jiao)低,表面(mian)維氏硬度(du)為(wei)200—230HV,耐(nai)磨性能(neng)較(jiao)差,長時(shi)間佩(pei)戴,不(bu)銹鋼表面(mian)容易刮花,表面(mian)光澤消(xiao)失,出(chu)現(xian)明顯劃痕。


 鎢鋼材料(liao)的(de)耐(nai)人工汗腐蝕(shi)性(xing)能和(he)耐(nai)稀硝(xiao)(xiao)酸腐蝕(shi)性(xing)能均良好,經試驗后,鎢鋼無(wu)明顯(xian)的(de)腐蝕(shi)和(he)變色;316不銹鋼的(de)耐(nai)人工汗腐蝕(shi)性(xing)能良好,但其(qi)耐(nai)稀硝(xiao)(xiao)酸腐蝕(shi)性(xing)能比鎢鋼差。


 目前,鎢鋼材料(liao)被應用于手表(biao)(biao)行業(ye)表(biao)(biao)殼和表(biao)(biao)帶的制造中,因其(qi)硬度高(gao)、耐磨、強度和韌(ren)性(xing)(xing)較好、耐熱(re)、耐腐蝕(shi)等一系列優良性(xing)(xing)能,得(de)到了相關研究者的廣(guang)泛關注。作為一種新型手表(biao)(biao)材料(liao),其(qi)在手表(biao)(biao)行業(ye)有很好的應用和發展前景。