国际铝合金硬质氧化膜的标准 　　国际标准：ISO10074       工程用铝的硬质氧化膜规范 　　英国标准：BS5599         工程用铝的硬质氧化膜 　　英国军用规范：DEF STAN 　　美国军用规范：MIL-A-8625F 　　美国宇航规范：AMS 2469D

国际铝合金硬质氧化膜的标准　　国际标准：ISO10074       工程用铝的硬质氧化膜规范　　英国标准：BS5599         工程用铝的硬质氧化膜　　英国军用规范：DEF STAN　　美国军用规范：MIL-A-8625F　　美国宇航规范：AMS 2469D

常见铝合金硬质阳极化成膜特征合金成膜性能＊厚度最大值点型颜色2024差50um浅灰/灰5052 63um黑暗灰色6061好63um黑暗灰色6062好76um浅灰/灰6005好63um浅灰/灰7075极好50um橄榄树/灰色7A04极好50um橄榄树/灰色7A09极好50um橄榄树/灰色ADC12差45um灰/灰黑ADC6好60um灰/灰黑＊厚度最大值指出现最高硬度时的厚度

硬质阳极氧化处理是铝及铝合金电化学氧化处理方法中较新的一种方法。它是在冷却的稀硫酸氧化溶液条件下而获得硬度高、膜层厚的氧化膜，这种过程称为硬质阳极氧化处理法或称厚膜阳极氧化处理法，或简称“硬氧化”。

硬质合金锯片由锯板和硬质合金锯齿两部部组成。硬质合金锯齿目前基本上是进口的，我们公司采用卢森堡CERMETAL硬质合多。优质锯片所用的合金颗粒较厚、较大，因为这样的合金锯齿可经多次刃磨，使用寿命长，硬质合金的焊接质量也十分重要，焊缝要薄并且均匀，这样锯齿上能承受更大的切削力。锯片锯板的质量是十分重要的。因为锯片调整旋转，它既要传递切削力又要保持工作的稳定性。优良的锯片不仅具有静态几何尺寸和准确度，更重要的是它的动态特性。当锯片连续切削时，合金锯齿切削所产生的热会传导给锯板，使锯板的温度升高，优质的锯板在这种情况下还能保持表态的精度，而质差的锯片就会发生锯板翘曲，影响锯切精度。锯板的动态稳定性对于几片锯片成组使用的精况尤为重要。当多片锯设备使用一组不稳定的锯片又如何能保证纵向开料的质量。锯板和刀头是优质锯片不可分割的组成部分。

在硬质阳极氧化过程中，当铝合金中有害成分浓度超过允许值时，对氧化膜的均匀性和完整性都会有一定的影响。尤其是铝一铜合金、铝一硅合金，硬质阳极氧化困难较大，质量较难保证。当铝-铜合金中铜含量大于5％，铝一硅合金中硅含量大于7．3％时，不适宜用直流电进行硬质阳极氧化，而需采用直流电和交流电叠加方法进行氧化处理。

通常情况下，硬质合金锯片由锯板和硬质合金锯齿两部部组成。硬质合金锯齿目前基本上是进口的。优质锯片所用的合金颗粒较厚、较大，因为这样的合金锯齿可经多次刃磨，使用寿命长，硬质合金的焊接质量也十分重要，焊缝要薄并且均匀，这样锯齿上能承受更大的切削力。　　　　锯片锯板的质量是十分重要的。因为锯片调整旋转，它既要传递切削力又要保持工作的稳定性。优良的锯片不仅具有静态几何尺寸和准确度，更重要的是它的动态特性。　　　　与金刚石锯片不同，当锯片连续切削时，合金锯齿切削所产生的热会传导给锯板，使锯板的温度升高，优质的锯板在这种情况下还能保持表态的精度，而质差的锯片就会发生锯板翘曲，影响锯切精度。锯板的动态稳定性对于几片锯片成组使用的精况尤为重要。

在硬质阳极氧化过程中，当铝合金中有害成分浓度超过允许值时，对氧化膜的均匀性和完整性都会有一定的影响。尤其是铝一铜合金、铝一硅合金，硬质阳极氧化困难较大，质量较难保证。当铝-铜合金中铜含量大于5％，铝一硅合金中硅含量大于7．3％时，不适宜用直流电进行硬质阳极氧化，而需采用直流电和交流电叠加方法进行氧化处理。

1　前言 　　在成都飞机工业公司与美国麦道公司合作生产MD90机头的过程中，采用铝合金硬质阳极氧化工艺。需满足美方麦道工艺规范DPS10。01的要求，即成膜的电流密度为18。9A/dm2，较低不能低于9。9A/dm2，膜厚为45～55μm。而我公司及国内采用的工艺的成膜电流密度为2～6A/dm2。在较高电流密度（9。9A/dm2以上）进行阳极化时，零件的烧毁率很高，生产成本较高。因此，为达到美方的要求，且不提高生产成本，必须进行技术改造。 　　在高电流密度下形成厚膜的硬质阳极氧化主要采用以下2种方法。 　　①通过往电解液中添加适量的有机酸或有机化合物，以改善膜层质量，降低零件烧毁率。 　　②通过在不同试样上施加不同波形的电流来改变膜的成长过程，以提高膜的质量，如交直流叠加、直流叠加方波脉冲等。 　　本文着重从改进阳极氧化电源入手，根据试样（零件）烧毁率和美军标MIL-A8625及美国麦道公司工艺标准DPS11。01评价膜层质量。 　　2　试验 　　2。1　电解液配方 　　配方1： 　　硫酸　　　　 180～200g/L 　　草酸　　　　 8～15g/L 　　添加剂　　　 30g/L 　　温度　　　　 -7～-8℃ 　　配方2： 　　硫酸　　　　 280～300g/L 　　温度　　　　 -7～-8℃ 　　2。2　试样材料及尺寸 　　2024—T3（铝合金）　100mm×100mm ×6mm 　　7075—T6（铝合金）　100mm×100mm ×6mm 　　2。3　工艺流程 　　装挂→碱性清洗剂清洗→冲洗→碱腐蚀→冲洗→干燥→局部表面保护→硬质阳极化→冲洗→封闭→冲洗→干燥→拆卸→检验 　　2。4　电源 　　①直流电源 　　②直流叠加脉冲电源 　　该电源采用可控硅调压，在直流基础上加脉冲电流，通断比为2。5：1。为意大利ELCA公司生产。电流波形见图1： 　　图1　直流叠加脉冲电源波形示意图 　　③单相交直流叠加电源 　　此电源为可控硅调压，整流器整流，主要采用直流和交流叠加在一起，正向电流与反向电流比为10∶1到8∶1。电流波形见图2： 　　图2　单相交直流叠加电源电流波形示意图 　　2。5　膜层性能检测 　　2。5。1　耐磨性试验 　　采用24块100mm×100mm×6mm的试样，在Taber磨损机上负荷10N，转速70r/min，10000次循环测得数据的平均值。 　　2。5。2　膜厚的测量 　　采用显微镜金相法测定。 　　3　结果与讨论 　　直流电源以及直流叠加脉冲电源氧化试验的结果见表1、2，其烧毁率是以试样和零件氧化时烧毁的实际数据统计而出。由表1、2可见，在较高电流密度（9。9 A/dm2）下，在有添加剂的配方1中所得膜层比在无添加剂的配方2的烧毁率稍低，但烧毁率仍太高，无法直接应用于生产。 　　表1　直流电源下铝合金阳极化的烧毁率 　　──────────────────────　　                       烧毁率　　材料　　────────────────　　              配方方1　　　　　配方2　　──────────────────────　　2024—T3　　　 45%　　　　　　 50%　　7075—T6　　　 28%　　　　　　 30%　　────────────────────── 　　电流密度为9。9 A/dm2，电流上升时间为5 min。 　　表2　直流叠加脉冲电源下铝合金阳极化的烧毁率 　　──────────────────────　　　　　　　　　　    烧毁率　      材料　　─────────────────　　　　　　　 配方方1　　　　　　配方2    ──────────────────────　  2024—T3　　　 40%　　　　　　　 43%　  7075—T6　　　 25%　　　　　　　 28%    ────────────────────── 　　电流密度为9。9 A/dm2，电流上升时间为5、10、15 min，加入脉冲为10%、20%、30%。 　　2　在交直流叠加电源氧化的情况下，烧毁率几乎为零。从4。4 A/dm2到9。9 A/dm2、18。9 A/dm2，不管是7075铝合金还是含有高铜的铝合金2024，膜层的耐磨性均达到DPS11。01和MIL-A-8625的要求。而且随着电流密度的增加，膜层的耐磨性能不断提高。在不同的电流密度下，含有添加剂的配方1中形成的膜层的耐磨性均比没有添加剂的配方2中形成的高。在膜厚基本相同的情况下，高电流密度下的成膜时间比低电流密度下的要短得多。 　　根据以上试验可以看出铝合金试样在不同波形电源产生的高电流密度下的烧毁率差异很大。这是因为在阳极化时试片表面通过较高电流，因氧化膜具有很在原电阻，而且阳极化过程中产生的热量大多集中在试样与电解液接角面之间不易散发，导致温度上升，即所谓的界面温度过高，可达上百度。因此在阳极化过程中，如果没有足够的散热时间，会使氧化膜溶解加快，很容易会烧毁试样。具体分析如下： 　　①在直流电源产生的高电流密度下，铝 合金试样在成膜过程中因为没有足够的散热时间，造成界面温度过高而烧毁试样。 　　②直流叠加脉冲电源产生的高电流密度下，铝合金试样在成膜过程中，由于电源波形峰值电流密度很大，能促进膜的生长；底部电流密度小，有利于散发焦耳热，降低界面温度，使得膜不易被烧毁，但在高电流成膜的情况下仍然不能使界面温度完全降低，故而试样被烧毁的机率较大。 　　③单相交直流叠加电源产生的高电流密度下，铝合金试样在成膜过程中，正向大电流时有利于氧化膜的生长，反向电流时膜层不溶解并且大大降低成膜过程中产生的焦耳热，降低了界面温度，保护膜不易被烧毁。另外，在反向电流时，试样处于阴极状态，电极反应有氢析出，初生的氢和氧在氧化膜孔隙中很快结成了水。由于减少了大量气态的氢和氧，电解液比较容易接触到铝基体。并且由于膜孔中生成的水增加了电解液的流动性，改善了冷却效果，降低了界面温度，因此，试样不会被烧毁。 　　另外从表3的试验数据可以看出，较高电流密度下形成的膜层的耐磨性优于较低电流密度下的，这是因为铝合金试样在恒定电流密度下氧化成膜时，可以通过增加氧化化时间的处长而降低，时间达长会产生疏松的膜层。因此，提高电流密度可以缩短成膜时间，从而提高膜层耐磨性。 　　4　应用 　　成飞公司根据以上试验结果在96年进行了技术改造，添置了一台大功率的1000A。0～55V交直流硬质阳极氧化设备并按照美国军标MIL-A-8625和美国麦道公司DPS11。01工艺规范评价了膜厚、膜重、耐磨和耐盐雾性能。结果完全满足MIL-A8625标准和DPS11。01工艺规范的要求，通过了美国麦道公司的工艺评审，已应用于转包生产中。此电源在高电流密度下大大提高了生产效率，既缩短了工时又降低了能耗、节约了成本，自97年投产以来累计节省费用60多万元。

9月16日消息：高温处理回收钨钴法：超硬质合金是由钨、钴和炭粉混合成型烧结加工制成的。日本新金属公司开发的超硬质合金高温处理法可以回收钨钴再生粉末，年产可达80吨。　　超硬质合金碎屑洗净后，在1800～2300℃高温下的惰性气体中进行热处理，超硬质合金中的钴呈易于粉末化的海绵状态。在热处理温度下，超硬质合金中钴在1800℃以下不呈海绵状态，而在2300℃以上合金中的碳化钨将分解并生成第三相，结果不好。 　　热处理后的块状碎屑，用颚式破碎机或滚筒破碎机进行粗碎到-850μm，其后再微粉碎成再生粉末。本法得到的再生粉末，因经过粗大粒子化过程，烧结时有易于粒子成长的倾向。其中的钴含量、碳含量处理后几乎没有变化，仅杂质铁、硅量增加，对制造硬质合金没有影响。再生粉末粒度据粉碎条件，可能微粉碎到1μm以下。 　　本法用比较容易的工序，不损害超硬质合金的原组成，任何品种的超硬质合金均可再生成一定粒度的粉末，不需特殊设备，为经济的回收方法。较以往加化学试剂精炼后回收利用的方法，有很大优越性。

硬质合金常用牌号及用途简介>>牌号/相当标准ISO/ 物理机械性能(min):抗弯强度N/mm2 ;硬度HRA/用 途 1、YG3x/ K01/ 1420; 92.5 /适于铸铁.有色金属及合金.淬火钢合金钢小切削断面高速精加工. 2、YG6/ K20 /1900; 90.5 /适于铸铁.有色金属及合金.非金属材料中等到切削速度下半精加工和精加工. 3、YG6x /K15/ 1800; 92.0/ 适于冷硬铸铁.球墨铸铁.灰铸铁.耐热合金钢的中小切 削断面高速精加工.半精加工. 4、YG6A/ K10/ 1800 ;92.0 /适于冷硬铸铁.球墨铸铁.灰铸铁.耐热合金的中小切削断面高速精加工 5、YG8/ K30/ 2200 ;90.0/ 适于铸铁.有色金属及合金.非金属材料低速粗加工. 6、YG8N/ K30/ 2100; 90.5 /适于铸铁.白口铸铁.球墨铸铁以及铬 镍不锈钢等合金材料的高速切削. 7、YG15/ K40/ 2500 ;87.0 /适于镶制油井.煤炭开采钻头.地质勘 探钻头. 8、YG4C/ 1600; 89.5/ 适于镶制油井.煤炭开采钻头.地质勘 探钻头. 9、YG8C/ 1800; 88.5 /适于镶制油井.矿山开采钻头一字.十 字钻头.牙轮钻齿.潜孔钻齿. 10、YG11C/ 2200 ;87.0 /适于镶制油井.矿山开采钻头一字.十字钻头.牙轮钻齿.潜孔钻齿. 11、YW1/ M10/ 1400; 92.0 /适于钢.耐热钢.高锰钢和铸铁的中速 半精加工. 12、YW2/ M20/ 1600; 91.0 /适于耐热钢.高锰钢.不锈钢等难加工 钢材中.低速粗加工和半精加工. 13、GE1/ M30/ 2000; 91.0 /适于非金属材料的低速粗加工和钟表 齿轮耐磨损零件. 14、GE2 /2500; 90.0 /硬质合金顶锤专用牌号. 15、GE3/ M40/ 2600; 90.0 /适于制造细径微钻.立铣刀.旋转挫刀等. 16、GE4/ 2600; 88.0/ 适于打印针.压缸及特殊用途的管. 棒.带等. 17、GE5 /2800 ;85.0 /适于轧辊.冷冲模等耐冲击材料.

自从硬质合金面世以来，收回运用问题就一向为业内人士所重视。因为硬质合金是以碳化钨和稀有金属钴为主要质料，其经济价值和制作本钱比较高，钨钴的收回是一项极有价值的收回范畴。从上个世纪的五十年代，一些收回运用工艺就已开发出来并运用到实践出产进程中。最早的收回运用工艺能耗高、设备比较杂乱，并且对环境的影响较大。硬质合金硬度非常大并且细密度较高，很难在常温下被一些无机酸碱所溶解，因而在怎么收回硬质合金上费了不少的曲折。依据咱们所把握的状况，现在已有的收回运用工艺主要有几大类，一是所谓的高温处理法，其间有：硝石熔融法、空气氧化烧结法、通氧锻烧法等；二是机械破碎法，其间有：冷碎损坏法、热碎损坏法、锌熔法等；三是化学处理法，其间有金属多价盐处理法、氯化法、磷酸浸出法、处理法等；四是电化学法，有以碱作电介质、以或硫酸、硝酸作电介质的不同工艺道路；还有用通高压氧、以或胺溶液浸取法；羰基化合物法和水蒸气进步三氧化钨的分化法等等。 　　在近年来的硬质合金收回运用实践进程中，因为对环境保护的要求日益严厉，一些收回工艺因为会带来污染而停止运用。现在运用比较广泛的是机械破碎法、锌熔法和电化学挑选性电溶法。硬质合金的硬质相碳化钨与粘结相钴在必定的温度下进行烧结构成了粉末冶金的安排结构。怎么使细密而坚固的合金安排得以分化，从头使这些硬质相与粘结金属别离开来是收回运用工艺所要处理的第一步也是要害的一步。关于硬质合金的崩溃，许多研究者采取了不同的思路，收回运用工艺道路也各不相同。关于这些工艺的点评，很难挑选那一种更合理、更经济、更值得推行运用，因为工艺道路的挑选首要的也是根本的准则就是再生制品的质量要高，工艺流程要简捷，对环境不会发作二次污染，劳动条件要清洁安全。现将几种常用的再生运用工艺作一简略介绍。 　　高温处理法 　　硬质合金是在必定的温度下通过保护性气体进行烧结制成的。假如在高出烧结温度下而置于保护性气氛对合金进行加热，硬质合金的体积将发作胀大，作为粘结金属的钴等将液化欢腾，合金的体积就将变得疏松而多孔坚固的合金就变得极易破碎加工，通过破碎和研磨，就能够得到与本来的硬质合金相同的碳化钨和粘结金属混合物。高温处理法的原理就在于运用特制的高温炉，在远大于硬质合金的烧结温度(1800℃)使站结金属从合金结构得以崩溃。这种工艺处理得到的硬质合金再生质料因为得到了高温处理，原先所含的微量其他金属和非金属杂质以及有害气体被铲除出去。碳化钨晶粒显着长粗长大，晶内缺点削减，合金结构和功能也得到了进步，因而具有较好的力学功能和较长的运用寿数。这种再生混合料适合于再制晶粒较粗、含钴量较高的硬质合金。关于晶粒较细、含钴量低的硬质合金品种不仅在高温处理时的温度要进步，以便于使硬质合金废料有满足的应力发作胀大疏松现象，并且在制取中细晶粒的硬质合金时，相应要改动混合料的制备和烧结工艺。高温处理法具有工艺流程短，设备配套简略，收回的硬质合金混合料比较清洁，对环境的污染程度小、收回率较高的特征，但这一工艺能耗较高，在高温进程中有一部分钴会丢失等，最大的问题是收回的混合料只宜制作粗大晶粒的碳化物合金。现在一些工业发达国家如日本、瑞典的一些供应商仍运用该法处理废旧硬质合金。 　　破碎法 　　关于一些含钴量不高的硬质合金来说因为硬度相对较低，能够用手艺或机械的办法破碎到必定细度后装入湿磨机中研磨一段时刻，到达必定的粒度用于再制硬质合金。这种办法工艺简略、流程短、能耗低、不污染环境，但往往在硬质合金手艺破碎时，会因为东西的金属材料碎屑带入破碎猜中发作污染，此外，因为含钴量较高的硬质合金不易破碎，机械破碎法遭到很大约束；成分杂乱的硬质合金混合料用此法也很难确保再出产品的质量。破碎法的工艺进程是：人工破碎，将其破碎成粉末状(约200目)或运用大块度硬质合金为碰击球的球磨机破碎，然后在八角球磨机内参加酒精湿磨，然后进入硬质合金再制进程。有的厂商选用急冷法进行破碎：先将废旧硬质合金在马弗炉内加热到800℃以上当即放入水中急冷，致使硬质合金发作崩裂，然后进入机械破碎进程。这种办法在上个世纪90年代曾在河北省清河等地得到遍及，全县共有几十家大小不等的再生运用厂用此法收回并再制硬质合金，再制硬质合金年产量逾千吨，总产值3亿元以上，成为当地的支柱产业之一。现在，破碎法仍有必定的开展空间，选用比较先进清洁的破碎设备或选用高效并不损坏硬质合金微观结构的办法处理硬质合金，破碎法仍需求改善。 　　锌熔法处理硬质合金 　　1 锌熔法的根本原理 　　锌熔法处理硬质合金的机理是根据锌与硬质合金中的粘结相金属(钴、镍)能够构成低熔点合金，使粘结金属从硬质合金中别离出来，与锌构成锌—钴固溶体合金液，然后损坏了硬质合金的结构，细密合金变成松懈状况的硬质相骨架。因为锌不会与各种难熔合金金属的碳化物发作化学反响，再运用在必定的温度下锌的蒸气压远远大于钴的蒸气压，使锌蒸腾出来予以收回再运用。因而，锌熔法取得的碳化物粉末较好地坚持了原有特性。通过锌熔进程后，钴或镍被萃取到锌熔体中，蒸馏锌往后，钴和碳化物保存，锌收回后持续用于再生进程。 　　2 锌熔法工艺流程 　　废旧硬质合金与锌块依照1:1～2的份额一起装入烧结熔融坩埚中抽真空，送电升温至900～1000℃，保温必定的时刻后进行真空提取锌，冷却后将海绵状的钴粉和碳化钨团块卸出，通过球磨、破碎、调整合金成分，从头制作硬质合金。 　　3 锌熔法的的主要特征 　　锌熔法是上个世纪50年代由英国人创造的，这往后，美国对这一工艺进行了改善和设备上的完善，70年代往后在许多国家得到了遍及，在我国，许多收回运用废旧硬质合金的供应商都把握了这种办法。其主要长处在于这种办法工艺简略、流程短、设备简略、出资小，本钱低，特别适合于处理含钴量低于10%的废硬质合金，适用于小型厂商运用废旧硬质合金再制硬质合金。但这种工艺也存在一些晦气的方面：混合猜中残留的锌含量较高是值得注意的一个问题；因为近年来为节约钴的用量，新式硬质合金中多为碳化钛—碳化钨—钴系列的合金，假如废料不能分选清楚的话，将使收回的混合猜中含有必定的钛，然后限制了再生运用的产品挑选，钛的添加使合金的脆性添加，对产品的寿数有必定影响；别的，在整个工艺进程中电耗较大，每吨硬质合金耗电高的约12000kWh，低的也在6000kWh以上；此外，在锌熔进程和收锌的进程中，设备是否合理是对锌的收回功率有必定影响。再一个是环境保护问题，锌的逸出会对操作者有必定的影响。 　　挑选性电化学溶解法 　　上个世纪80年代初期，国内贸易部物资再生运用研究所曾推出了挑选性电化学溶解法(简称电溶法)，并先后在山东临朐、河北清河等地进行了技能推行运用取得了杰出的经济效益和社会效益。这一办法的推行关于硬质合金的收回与运用起到了巨大的效果，先后已有许多硬质合金收回并再制合金产品厂商以这一工艺为循环起点，构成了废旧硬质合金收回→合金崩溃处理进程→钴粉和碳化物从头配料→再制硬质合金的完好进程。关于一些含钴量较低的硬质合金则选用高温处理或预先破碎以及旋转鼓型阳极的办法，挑选性电溶法的运用规模进一步拓宽了。 　　挑选性电溶法的根本原理 　　废旧硬质合金的挑选性电溶法是以废旧合金作为阳极，置于电介质——溶液中。在必定的挑选极间电压下，通入直流电，废旧硬质合金碎料在直流电场的效果下，其间的粘结相金属钴在阳极上氧化成为二价阳离子进入溶液与氮离子结合生成氮化钴溶液，合金中的碳化钨逐渐从合金主体中脱离下来以固体颗粒或片状物方式留存于阳极槽或沉入电介液底部。通过收回电介质中的钴和固相中的碳化钨，进行硬质合金的再制。这一办法为何称之为挑选性电溶法而不命名为电解法，其原理在于：电解进程是将阳极上的金属阳离子迁移到阴极，在阴极上得到电子发作复原反响，成为金属单质堆积下来。而在电解进程中，一般不期望主体金属以外的其他金属在阴极上分出；而挑选性电溶规律期望主体金属留存于电介质中，其他的杂质金属如铁、铜、镍、氢等在阴极上分出，这样就使钴溶液得到了净化。挑选性电溶的工艺特征也正在于此。工艺进程对电介质的浓度、电流密度、槽电压、端电压、溶液温度、电介质活动状况都有严厉的要求。假如操控不妥，则在阳极大将有氯和氧分出，将会使碳化钨的脱落，并且将使电流功率大大下降，在阳极上发作钝化现象。为此，许多选用电溶法的供应商大都以较大的电流密度来防止阳极钝化。在实践中有些供应商还发现，恰当进步电介质的温度有助于单位电流密度的添加，然后进步电流功率。 　　因为硬质合金在电溶的进程中表面会发作必定厚度的碳化钨，这些现已失去了粘结相的碳化钨还不能很快地从合金主体上脱落，给新鲜表面的露出造成了很大的妨碍。此外，阳极溶解的进程中，在必定的时刻内和必定的电溶状况下，电极电位越正，钴溶解的速率越大，但通过一段时刻往后，电极电位升到必定的数值往后，钴的溶解速度大大下降，阳极电流密度超过了某一临界值便呈现了电极电位的突跃，这种现象就是阳极钝化。这种现象所发作的氧化膜阻挠了电解进程的正常进行。此外，阳极的钝化现象的消除还有赖于外来机械力的效果。为此，许多供应商规划了动态电溶的设备。常用的有旋转鼓型阳极，在阳极不断地旋转中，疏松的碳化钨在不断的运动冲击下脱落并被碰击构成细碎的颗粒掉入溶液中，新鲜表面露出出来，旋转碰击的冲突损坏了合金表面的氧化膜，然后大大加快了废料的电溶进程。 　　硬质合金废料成分的改变和工艺改善的状况 　　近年来，我国硬质合金运用的范畴不断扩大，硬质合金作为材料工业的一个重要类别也跟着技能进步和工艺技能的开展而不断深入。值得注意的是，因为硬质合金中的粘结金属——钴的资源日益稀缺，报价也比较贵重，因而，国内外的硬质合金制作厂商和科研单位一向在致力于无钴硬质合金或者是用其他的粘结金属代替钴。如近年来开发的镍基合金、碳化钛系列、钽铌系列合金、钢结硬质合金等等。可是，钴系列硬质合金因为其特殊的物理功能和各方面的优胜功能，一向是新产品中主流产品。我国作为硬质合金的出产大国和消费大国，硬质合金的收回与再生运用一向是资源综合运用作业中的一个重要内容。各个收回供应商对现有的收回工艺和设备的改善与开发作业一向未有停歇。往后怎么在收回运用的工艺中处理钴的提纯、碳化钨的晶粒缺点缺点，钛、钽、铌共生对再制硬质台金的影响等问题。特别是一些特殊硬质合金的高效收回处理工艺的开发，仍是迫切需求处理的问题。.

牌号/相当标准ISO/ 物理机械性能(min)：抗弯强度N/mm2；硬度HRA/用途。 1、YG3x/ K01/ 1420；92.5/适于铸铁、有色金属及合金、淬火钢合金钢小切削断面高速精加工。 2、YG6/ K20 /1900；90.5/适于铸铁、有色金属及合金、非金属材料中等到切削速度下半精加工和精加工。 3、YG6x /K15/ 1800；92.0/ 适于冷硬铸铁、球墨铸铁、灰铸铁、耐热合金钢的中小切 削断面高速精加工、半精加工。 4、YG6A/ K10/ 1800；92.0 /适于冷硬铸铁、球墨铸铁、灰铸铁、耐热合金的中小切削断面高速精加工。5、YG8/ K30/ 2200；90.0/ 适于铸铁、有色金属及合金、非金属材料低速粗加工。 6、YG8N/ K30/ 2100；90.5/适于铸铁、白口铸铁、球墨铸铁以及铬 镍不锈钢等合金材料的高速切削。 7、YG15/ K40/ 2500；87.0 /适于镶制油井、煤炭开采钻头、地质勘探钻头。 8、YG4C/ 1600；89.5/ 适于镶制油井、煤炭开采钻头、地质勘 探钻头。 9、YG8C/ 1800；88.5/适于镶制油井、矿山开采钻头一字、十 字钻头、牙轮钻齿、潜孔钻齿。 10、YG11C/ 2200；87.0 /适于镶制油井、矿山开采钻头一字、十字钻头、牙轮钻齿、潜孔钻齿。 11、YW1/ M10/ 1400；92.0 /适于钢、耐热钢、高锰钢和铸铁的中速 半精加工。 12、YW2/ M20/ 1600；91.0 /适于耐热钢、高锰钢、不锈钢等难加工 钢材中、低速粗加工和半精加工。 13、GE1/ M30/ 2000；91.0 /适于非金属材料的低速粗加工和钟表 齿轮耐磨损零件。 14、GE2 /2500；90.0 /硬质合金顶锤专用牌号。15、GE3/ M40/ 2600；90.0 /适于制造细径微钻、立铣刀、旋转挫刀等。 16、GE4/ 2600；88.0/ 适于打印针、压缸及特殊用途的管、 棒、带等。 17、GE5 /2800；85.0 /适于轧辊、冷冲模等耐冲击材料。   18、YT30    P01   92.5   适合碳钢、合金钢的精加工，小断面的精车，精镗，精扩等。

通常情况下，硬质合金锯片由锯板和硬质合金锯齿两部部组成。硬质合金锯齿目前基本上是进口的。优质锯片所用的合金颗粒较厚、较大，因为这样的合金锯齿可经多次刃磨，使用寿命长，硬质合金的焊接质量也十分重要，焊缝要薄并且均匀，这样锯齿上能承受更大的切削力。　　　　锯片锯板的质量是十分重要的。因为锯片调整旋转，它既要传递切削力又要保持工作的稳定性。优良的锯片不仅具有静态几何尺寸和精确度，更重要的是它的动态特性。　　　　与金刚石锯片不同，当锯片连续切削时，合金锯齿切削所产生的热会传导给锯板，使锯板的温度升高，优质的锯板在这种情况下还能保持表态的精度，而质差的锯片就会发生锯板翘曲，影响锯切精度。锯板的动态稳定性对于几片锯片成组使用的精况尤为重要。

滑动轴承是用来支撑轴并接受轴上载荷的零件，一般是由耐磨材料制成。金属滑动轴承，其结构有单一金属的，两层以上复合多层金属的轴承，具有结构简略，体积小；制作便利、成本低；噪音低、作业平稳；承载力大；能习惯各种不同的作业介质和环境条件，它在与公民的日子、加工和科研作业有着密切关系的各种运动组织中运用极为遍及，因此滑动轴承的用途和数量巨大。滑动轴承在运用上，按其所能接受的载荷方向及种类可分为　　　　（1）双金属径向滑动轴承；　　　　（2）双金属径向加止推一体滑动轴承；　　　　（3）双金属轴向止推滑动轴承；　　　　（4）双金属特种形状的滑动轴承；　　　　（5）双金属固体光滑滑动轴承等五大类。　　　　1.现有烧结双金属滑动轴承的制作技能简介　　　　钢—铜金属复合轴瓦材料、轴套、止推轴承环、止推轴套的制作，现在，在国内、包含国外公司在我国树立的独资与合资公司，这些产品都是以粉末烧结法制作为主，选用粉末烧结法，先制作出金属复合轴承材料，有板块的条料和卷带材料，不管是选用那种材材料，要做成上述轴承零件，都需求对金属复合轴承材料依据不同的轴承产品，进行专门的各种切削深制作来完结如轴瓦、轴套、止推轴承环、止推轴套等产品制作的全过程。这种传统的材料去除制作办法，不只材料利用率低（40～65%不等），还费裁切制作的设备和工装模具、人力。费工、费料、费设备，这显然是传统毛坯成形技能带来的坏处，与当今的节材、节能、树立金属节省型社会的方针要求极不相容。　　　　2.自主百科产权的少无切削的钢—铜合金烧结双金属滑动轴承　　　　为了节省贵重的铜资源，咱们从1986年起，试用烧结—摆辗技术，制作出了业界第一个近净形成型的金属复合材料轴承零件（双金属止推轴承盘，以钢材代替了原零件98%以上的铜合金），这项技能于1988年以“减摩轴承复合材料的加工技术办法”，笔者申请了我国发明专利，该项目1991年被列为国家级火炬计划项目[1]，北京市严重科技成果推行项目[2]。　　　　又经过了二十余年的尽力选用烧结—摆辗法，完结了对烧结双金属滑动轴承各个种类制作技能的全面改造，到到2012年，全面实现了从材料到双金属滑动轴承的少无切削制作。　　　　自主百科产权的少无切削烧结双金属滑动轴承系列产品有　　　　（1）双金属径向滑动轴承；（全体轴瓦、轴套近形材、净形零件）　　　　（2）双金属止推滑动轴承；（止推轴承盘、环、片近净形零件）　　　　（3）双金属径向加止推一体滑动轴承；（整圆翻边止推轴套近净形零件）　　　　（4）双金属特种形状滑动轴承；（凹凸V型、半圆凹球形、不规则形、尺度超大型）　　　　（5）双金属固体光滑滑动轴承（无油自光滑型）等五大种类。　　　　3.近净成形技能　　　　近净成形技能即近终成形(NearNetShape)少切削、精细成形技能，是指零件成形后，仅需少数制作或不再制作，就可用作机械构零件直接装机运用的成形技能。咱们选用近净成形技能　　　　（1）创始了烧结金属复合轴承材料及产品制作的一种新模式。在机械通用零部件制作业中，完毕了我国在这项制作范畴上几十年一贯制的仿照前史。　　　　（2）填补了钢—铜合金烧结双金属滑动轴承产品近净成形(NearNetShape)制作空缺。　　　　（3）社会经济技能效益明显　　　　1）产品材料利用率都达到了近百分之百，很多节省了铜合金材料和钢板、钢带等有色和黑色金属材料资源。　　　　2）制作的首要设备2台套，省机床、省人工、占地面积小，免去了对材料的很多裁切及其它切削制作，加工效率高，完结零件材料或零件的均匀工时是2～7秒/件。　　　　3）处理了一些专项产品——如超厚钢背、异形、及超大尺度双金属轴承零件材料、零件的工业性大批量制作加工的技能难题。　　　　4）对环境无污染。　　　　5）契合机械基础件的十二五规划，是业界发展方向之一。

细晶硬质合金（合金中WC晶粒均匀尺度为0.1～0.6微米）具有高强度、高硬度、高耐磨性等优秀功能，满意了现代工业和特种难加工材料的开展，因而，近10年来超细晶硬质合金一直是世界硬质合金学术和产业界研讨的热门。 硬质合金自面世以来，其强度和硬度之间就一直是一对“不行谐和的对立”，而先进制作技能的飞速开展，强烈要求将两者结合起来。研讨标明，当WC晶粒尺度减小到亚微米以下时，硬质合金材料的硬度和耐磨性、强度和耐性均取得进步。这种超细晶WC－Co硬质合金，因一起具有高的硬度和高的抗弯强度、高耐磨性和高耐性，被形象地称为“双高”硬质合金，满意了对高功能硬质合金刀具材料越来越高的要求。笔者从合金粉的制备工艺、烧结工艺、超细硬质合金成型技能以及硬质合金晶粒按捺剂等方面，归纳评述近年来国表里超细WC－Co硬质合金的研讨成果。图1显现了超细晶硬质合金与惯例硬质合金的功能比较，可见材料晶粒尺度下降至0.6微米以下时，合金在进步硬度的前提下，强度显着进步。图1  不同晶粒度硬质合金的硬度和抗弯强度 一、超细WC－Co复合粉末的制备技能 传统制取WC-Co粉末的技能首要是W粉与C粉进行混合，并在1400℃～1600℃固相反响生成WC粉，然后与钻粉混合、研磨而成。用这种技能制成的合金粒度不会小于原始粉末的颗粒尺度，其典型的直径粒度为1～10微米，有较高的脆性。近年来开展了不少制备超细WC－Co复合粉末的技能，它们一起的特色是：相关于传统技能，其制备的复合粉末较均匀，粒径小，且工艺流程简略，耗时较少，以下别离予以简述。 （一）化学沉淀法 化学沉淀法首要是制备出分散性好、活性高的钨钴化合物前驱体，然后在固定床或流化床中将其复原碳化成超细WC－Co复合粉末。Zhang等以仲钨酸铵和氢氧化钴为质料制得90纳米的钨钴前驱体。曹立宏等以Na2WO4和Co（NO3）2为质料首要经共沉淀制得CoWO4，然后在碳化炉或回转炉顶用高2和含碳气体别离在550℃～750℃和850℃～900℃下复原碳化制备出游离碳少于0.1%、均匀粒径为0.l微米左右的WC－Co复合粉末。该法具有粉末粒度小、散布均匀、反响活性高、设备简略和工艺进程易操控等长处，但存在制备进程中易引进杂质、生成的沉淀物易呈胶体状况、难以过滤和洗刷、本钱高级问题。 （二）高能球磨法 毛昌辉在Spe×8000高能研磨仪上机械研磨费氏粒径为20微米的WC和16～18微米的Co粉末，球磨进程顶用Ar气维护，制备出了均匀粒径小于10纳米的WC－Co粉末，但WC晶体存在许多的缺点。Ban等以WO3、碳黑和CoO为质料进行球磨，制得了0.3～0.5微米的复合粉末。Ma等用高能球磨法也制备了粒径大约为10纳米的WC－Co粉末。这类技能工艺简略但处理量小，磨耗较大，易发生污染产品。 （三）原位渗碳复原法 Zhou等将钨酸和Co（NO3）·6H2O溶解在聚腈溶液中，经低温干燥后移至炉内于800℃～900℃的90%Ar＋10%H2混合气体中，直接将其复原碳化成WC－Co粉体，制得的粉体晶粒度50～80纳米。该法用聚腈作原位碳源替代CO∕CO2，能够缩短分散途径，经过聚合体原始物猜中碳的均匀散布使制品具有更好的均匀性，但在WC－Co粉中依然观察到有少数未分化的聚合物和游离碳存在，产品的相纯度与碳化温度、反响时刻、气氛配比等工艺参数有关。该技能的最大问题在于碳含量的操控。 （四）等离子体法 Fan等以H2＋Ar作等离子引发剂，C2H2作碳源，在约3727℃下，用电弧等离子体直接复原碳化CoWO4制备了均匀粒径为40纳米的WC－Co粉体。该法操作及出产速度快，所制得的粉末颗粒均匀，但本钱较高，且高温下电极易熔化或蒸腾，易发生污染产品。 （五）喷雾热转化制备技能 美国的Rutgers大用水溶性前驱体热化学合成纳米WC－Co，进程如下：制备和混合前驱体化合物水溶液，固定开始溶液的成分，一般运用偏钨酸铵[(NH4)6(H2W12O40)·H2O]和CoC12、Co(NO3)2或Co(CH3COO)2做前驱体化合物水溶液；将开始溶液经喷雾干燥得非晶态的前驱体粉末；选用H2复原、CO∕CO2为碳源在流化床中将前驱体粉末转化为纳米WC－Co粉末。该技能产业化遇到的最大难题是本钱过高，工艺操控杂乱。 二、超细复合WC－Co的成型工艺 成型坯体的高细密度、高均匀性关于进步硬质合金的物理力学功能具有很大的促进作用。在制备纳米WC－Co硬质合金时，要选用合理的成型工艺，挑选适宜的成型工艺参数，以保证坯体均匀的结构及高细密度，然后取得高功能的合金。纳米复合WC－Co的成型工艺许多，除惯例的模压成型外，比较有代表性的有如下几种。 （一）揉捏成型 粉末揉捏成型（PEM），是粉末与一定量的粘结剂、增塑剂等组成的混合物，经揉捏模嘴挤成所需形状和尺度的坯件，是出产截面积小，径向长度大制品的好办法。PEM的根本工艺流程如下：粉末体＋粘结剂－混炼－制粒－揉捏成型－脱脂－烧结。PEM工艺可在低温、低压下操作，其制品长度不受约束，纵向密度比较均匀，具有成型接连性强、本钱低、功率高级长处，已成为如今最首要的硬质合金棒材成型办法。 （二）压注成型 压注成型与打针成型相似，仅仅它是用流体加压，不是用机械办法加压。压注成型是用压缩空气将浓粉浆压入模腔来成型的办法。因而，从理论上说，它能够使一个任何形状杂乱的密闭容器内的恣意一点的压力相同，或者说，粉末的密度相同。因而，它能够出产各种形状杂乱的制品，并且操作简略，出产功率高。 （三）打针成型 打针成型(PIM)是传统塑料成形工艺与粉末冶金技能相结合的产品。它是将粉末体和成型剂经混炼、制粒，在打针成型机中加热熔融，然后在压力作用下经打针嘴注入模腔，凝聚后取得具有均匀安排结构和几许形状杂乱的预成型坯。这种成型办法出产出来的制品表面光洁度好，形状挨近终究制品的形状。此工艺能够使粉末在打针进程中坚持较好的流变性，改进粘结剂和合金粉末之间的相互作用，进步了烧结功能。PIM的工艺流程与PEM的大致相同，它们与传统的模压等成型办法比较有以下几个长处：产品形状不受约束；制品密度均匀；适用性广；制品各个部分缩短共同，能较好的操操控品的尺度公役。 （四）爆破成型 爆破成型是近年来鼓起的一种特殊的限制坯体成型的办法，这种限制办法是将强烈爆破的物质放在装有超硬粉末的壳体周围，因为爆破时发生的压力巨大(可达10MPa)，能够在极短的时刻内压出相对密度极高的坯体。有实验标明对WC－8Co复合粉末进行爆破成型法限制后细密度可达99.2%。 三、超细硬质合金的烧结技能 烧结是对硬质合金的安排和功能起着决议性影响的工序。一般来说，WC－Co粉末粒度越小，烧结到达彻底细密的所需温度越低，普通WC－Co粉末的烧结温度一般为1400℃左右。超细／纳米WC－Co粉体表面活性的进步，一方面是因为高能球磨后大的聚会体解聚，粉末细化后比表面积增大；另一方面，球磨进程中WC粉末不断构成新的表面，而表面极化和重排又造成了表面晶格的严峻畸变，使WC晶粒表面趋于无定形化，然后赋予WC晶粒高的表面活性。因为粉末存在着巨大的表面能和晶格畸变能，在烧结进程中这些能量会得以充沛的开释，具体表现在晶粒的敏捷长大和快速细密化。所以又开展了很多新的烧结办法，以期经过压力、电磁等活化作用来完成低温短时烧结，进一步操控晶粒长大。 （一）真空－气压烧结 该法是将硬质合金压坯置于真空－气压烧结炉中先在真空下进行烧结，当到达烧结温度后，跟着保温时刻的延伸，试样的缩短速率大大减小，标明试样在真空烧结状况的缩短现已根本完成。之后以氩气或氮气为气体介质施加3～6MPa的压力，能够使试样显着缩短。可见，气压烧结对试样的终究细密化起了重要的促进作用，改进了材料的显微结构，消除了剩余孔隙。 （二）微波烧结 微波烧结是运用在微波电磁场中材料的介质损耗使烧结体全体加热至烧结温度而完成细密化的快速烧结新技能。惯例烧结依托发热体经过对流、传导、辐射传热。材料受热从外向内，烧结时刻相对较长，晶粒较易长大。微波烧结依托材料自身吸收微波能转化为材料内部分子的动能和势能，材料表里一起均匀加热，这样材料内部热应力能够削减到最低程度，其次在微波电磁能作用下，材料内部分子或离子的动能增加，使烧结活化能下降，分散系数进步，能够进行低温快速烧结，使细粉来不及长大就已被烧结。微波烧结无疑是制备细晶材料的有用手法之一，但现在存在的首要问题是制备适用于硬质合金出产的大功率微波炉仍有较大的困难，这种烧结工艺还没有许多使用于工业出产。 （三）放电等离子烧结 放电等离子烧结（简称SPS）是一种快速烧结新工艺，它在粉末颗粒间直接通人脉冲电流进行加热烧结，是运用脉冲能、放电脉冲压力和焦耳热发生的瞬时高温场来完成烧结的。经过瞬时发生的放电等离子使烧结体内部每个颗粒发生均匀的自发热并使颗粒表面活化，因为升温、降温速率快，保温时刻短，使烧结进程快速越过表面分散阶段，削减了颗粒的成长，一起电缩短了制备周期，节省了动力。放电等离子烧结实质上是一种新式的热压烧结办法，所得的烧结样品晶粒均匀、细密度高、力学功能好，是一项极有运用价值和宽广使用远景的现代烧结新技能。 （四）其它烧结新技能 除了以上的所述的烧结技能，还有一些新式的烧结技能不断涌现。如场辅佐烧结、激光烧结、二阶段烧结。铸造烧结(Sinter forging)是将铸造和烧结结合起来，经过粉末的塑性变形能够有用地消除孔隙，并细化晶粒。相似的办法还有热揉捏、冲击波烧结，运用爆破发生的大幅度的压应力在粉末压坯中发生大的塑性变形，以到达高的细密度。这些办法都能够使用于纳米粉末的烧结，减小晶粒尺度的长大，进步功能。 四、晶粒按捺剂的增加 为了能在烧结进程中细化晶粒，可在粉末中增加晶粒长大按捺剂，如VC，Cr3C2、TaC等物质，其晶粒长大按捺作用显着，能够有用地按捺WC晶粒的接连或非接连长大。下面就常用按捺剂的一些特色进行总结。 （一）过渡元素碳化物按捺剂 各种碳化物的按捺作用作用同它们的热力学稳定性有关，其间VC是最有用最牢靠的按捺剂。当按捺剂增加量到达其在烧结温度时的液相中饱满浓度时，按捺作用巨细次序如下：VC＞Mo2C＞Cr3C2＞NbC＞TaC＞TiC＞ZrC∕HfC；而关于复合按捺剂来说，研讨标明TaC∕VC复合按捺剂的按捺作用比相同含量的Cr3C2∕VC的好。在给定的温度和时刻下，按捺剂的作用作用取决于按捺剂的化学性质（按捺剂的分散才能）、含量及原始粉末料的几许性质（粒度、粒度组成）。关于过渡族元素碳化物晶粒长大按捺剂来说，其增加量应到达液相最大饱满浓度，此刻按捺剂对溶解分出进程的阻止作用最为有用。当碳化物按捺剂增加量少时，按捺品粒长大的作用不显着；当参加量过多时，尽管按捺晶粒长大的作用会更好，可是会在合金中构成脆性的第三相(W、M)C，下降合金的强度。经大都学者的研讨标明：VC的最佳含量为3%～5%(相关于粘结相Co来说)；Cr3C2的最佳含量为1%～3%(相关于粘结相Co来说)；VC＋Cr3C2复合按捺剂的最佳含量为3%～7%(相关于粘结相Co来说)。按捺剂的参加办法决议了按捺剂的散布状况，所以也会影响到按捺剂的作用作用。 尽管过渡族元素碳化物按捺剂能够有用地按捺WC晶粒的长大，可是这些物质常常会引起孔隙的增加，然后恶化材料的功能。一起为了起到按捺晶粒长大的作用，晶粒长大按捺剂如VC等应先溶入粘结相中，在微米级的粉末烧结进程中溶解大约发生在1242℃；可是关于纳米级粉末来说，1150℃烧结时晶粒长大就现已发生了，这比按捺剂的溶解温度低得多，所以按捺剂就很难起到按捺晶粒长大的作用。 （二）稀土按捺剂 稀土增加剂对硬质合金有着重要的影响。许多研讨标明稀土增加剂能够细化晶粒，并且跟着增加量的增加，细化作用越显着。熊继等研讨了稀土(1%～3%)对硬质合金(WC－9%Co)中的WC粒度的影响，指出稀土的品种对WC晶粒有重要影响，且以Sm细化最好，其次为形状和温度的影响，增加量影响最小。研讨标明混合稀土氧化物的增加不只能够细化WC晶粒、消除不接连长大的粗晶WC和进步立方钴相含量，并且还能够增加合金制品的微观应力，所以合金的强耐性得到了显着的进步。硬质合金中增加微量的稀土／稀土氧化物能够下降液相呈现温度、削减孔隙度和细化晶粒，对硬质合金的功能发生重要影响，因而增加稀土为纳米硬质合金的制备供给了一条新的途径。 五、结束语 跟着数控机床精度和加工速度的进步，以及印刷电路板向小型化和高集成化方向开展，超细晶粒硬质合金的研讨方向逐渐向归纳功能更佳和更细粒级方向开展。合金晶粒度小于0.2微米的硬质合金现在仍处于研讨实验阶段，是未来超细合金研讨和开展的方向。

在硬质合金上化学气相沉积(CVD)的金刚石薄膜涂层工具已经显示出极好的工业应用前景。但是，这类工具材料应用的最大技术障碍是所沉积的金刚石薄膜与硬质合金基体间的结合强度太低。主要原因在于：①热膨胀系数间有差异(WC的热膨胀系数为4×10-6～6.2×10-6/℃，金刚石的热膨胀系数为1.2×10-6～4.5×10-6/℃)。②C在基体Co中的溶解性很大。③C在基体Co中的扩散系数较高。后两个因素在CVD金刚石条件下会促进石墨的生长，干扰金刚石的形核和长大，导致了有限的金刚石形核和石墨沉积。如果有足够的金刚石形核则会生成连续的金刚石膜，但因为基体和金刚石膜间存在非粘附的石墨相，界面受到破坏，金刚石膜总是从基体上立即剥落。基体表面中的Co和沉积气源中C之间的反应是金刚石膜粘附于硬质合金刀具上的最大技术障碍。增强粘附的关键是移走基体表面的Co或抑制其活性或运动性。解决这个问题的共同方法是降低整个刀具中含有的Co量，或在刀具表面上施加一中间层。但Co结合相给刀具提供强度，刀具Co含量整体降低将影响其切削性能发挥的好坏。而在基体和金刚石膜间施加合适的中间层可以显著改善其间的结合性能。     本文综述了目前在提高金刚石薄膜与硬质合金基体间结合强度方面所进行的各种研究，包括制备细晶基体，对基体进行前处理，优化CVD金刚石膜的工艺条件，以及在基体和金刚石膜间施加过渡层等，并对硬质合金上沉积金刚石膜的研究前景进行了探讨，以期为金刚石薄膜刀具的应用奠定一定的基础。     1 基体材料及其前处理    1.基体材料     KUNIO SHIBUKI指出，WC-Co中WC颗粒尺寸对于金刚石形核有一定的影响。金刚石易于在WC颗粒边界处沉积，WC颗粒越细、尺寸越小，金刚石的形核密度越大，金刚石膜的粘附越好。32如当WC颗粒尺寸约为1µm时，金刚石膜的形核密度为9×106cm-2，而当WC颗粒尺寸约为0.5µm时，金刚石膜的形核密度为5×107cm-2。    图1 去碳硬质合金基体上沉积的金刚石膜[next]     1.表面去Co处理     在硬质合金基体上化学气相沉积金刚石膜时，由于Co不利于金刚石膜的沉积而必须表面去Co。KUNIO SHIBUKI指出，Co从WC-Co基体表面移走而在表面产生的孔洞大小对金刚石膜的粘附强度有一定影响。当孔洞尺寸和金刚石颗粒尺寸几乎相同时，金刚石膜的粘附强度最好，在切削Al-10%Si合金时，金刚石膜硬质合金刀片的后刀面磨损极小。     用硝酸溶液(HNO3:H2O=1:1)浸蚀基体10min后，可以使基体表面含Co量下降0.2%[9]。M.A.Taher对WC-6%Co和WC-22%Co基体先用1500目金刚砂纸研磨，然后在硝酸溶液(HNO3:H2O=1:3)中化学刻蚀10min以去除基体表面的Co，然后再对基体进行超声波处理(金刚石颗粒尺寸小于0.1µm处理3min)[10]。其能量散射谱(EDS)测试结果表明表面含Co量小于1%。对于表面含Co量小于1%的基体，Co对金刚石的形核及生长已经没有影响，此时金刚石的形核密度约为108cm-2。文中还指出要使金刚石膜获得较高的粘附强度，基体表面的粗糙度应处在一定的范围中(Ra=0.06～0.25µm)。     IO.SAITO指出，用2.5%CO-H2等离子体选择性刻蚀掉WC-Co表面的Co，在Co浓度为10%时制备的金刚石膜有最好的性质，其粘附强度为1.7kgfmm-2，维氏硬度为8500kgfmm-2。M.MURAKAWA等人用Ar离子溅射刻蚀WC-Co表面的Co，使含Co量降至0.8%，这是因为Ar离子对Co和WC的溅射速率相差很多，其溅射速率之比约是5:1。     李成明等人对硬质合金基体采用准分子激光辐照预处理的方法，利用Co和WC熔点上的巨大差异(WC熔点为2800℃，Co熔点为1495℃)，利用高能激光束产生的选择性蒸发作用去除YG6硬质合金表面层的Co，同时利用激光表面改性作用使硬质合金表面粗糙化，从而对金刚石膜产生钉扎效应，而达到进一步增强金刚石膜与基体间的结合强度。     1.表面去C处理     对于热压烧结的WC基体，先用2%O2-H2等离子体去碳，随后再用金刚石颗粒对表面进行粗化，最后用MWPCVD法沉积金刚石膜，如图1所示。2%O2-H2等离子体刻蚀WC基体表面，使WC去C为W，W在金刚石沉积时又完全碳化，生成极细的WC颗粒(尺寸约为10～100nm)。其中WC的去碳和W的碳化过程对于金刚石膜粘附强度的提高起着重要作用，这是由于金刚石膜与极细的WC颗粒间的接触面积增加的缘故。从图1中可以看出，基体的细WC颗粒侵入到金刚石膜中。由于侵入WC颗粒的楔形效应，从而提高了金刚石膜的粘附。    2 CVD金刚石膜的工艺条件    1.气源种类和气体浓度 [next]    M.A.Taher等人研究了CH4浓度变化时(1%，3%，5%，7%，9%)金刚石膜的沉积。结果表明，沉积的金刚石膜晶粒尺寸和CH4浓度间有一定的关系，当CH4浓度为0.5%～1%时，金刚石晶粒尺寸为5～11µm;当CH4浓度为1%～4%时，金刚石晶粒尺寸为11～60µm。CH4浓度为3%时沉积的金刚石膜硬质合金刀片的机械性能最佳。     IO.SAITO等人研究了CO浓度对金刚石膜沉积的影响指出，在CO浓度为10%时制备的金刚石膜有最好的性质，其粘附强度为1.7kgfmm-2，维氏硬度为8500kgfmm-2。而在CO浓度为5%时制备的金刚石膜粘附强度为0.5kgfmm-2，维氏硬度为10000kgfmm-2;CO浓度为50%时制备的金刚石膜的粘附强度为2.5kgfmm-2，维氏硬度为4000kgfmm-2。     M.MURAKAWA等人指出，用HFCVD法，以乙醇为碳源，对硬质合金基体无需进行特殊的前处理，就可在富Co的WC合金上获得质量良好的金刚石膜层。而且，以此金刚石膜刀具用于剪切厚2.5mm的铝板时，在冲孔5×104后，在刀尖尖头上未发现金刚石膜上有磨粒粘附和被剪切材料碎片粘附的现象。     1. 沉积温度     KUNIO SHIBUKI等人指出，金刚石膜的粘附强度随沉积温度的增大而增大，结果见表1。在切削Al-10%Si合金时，金刚石膜硬质合金刀片的后刀面磨损极小。    3 施加过渡层[next]    在WC-Co和金刚石膜间沉积一中间层，把中间层作为C或Co的扩散障碍层，从而解决所沉积的金刚石薄膜与硬质合金基体间的结合强度太低的问题。由于中间层和金刚石膜间热膨胀系数的不同可能补偿其界面应力和膜应力。先前的研究是把Si的化合物作为金刚石沉积于WC-Co上的中间层。J.M.Albella等人对硬质合金基体上开发的一金刚石多层膜结构为WC-8%Co/B/TiB2/B/金刚石，其中B/TiB2/B总厚度小于1µm时(薄B层，0.6µmTiB2，薄B层)，金刚石膜的粘附最好。中间层中每部分的目的不同：① 最初的B层与硬质合金刀具表面的Co反应，生成了Co2B和CoB。因此，沉积的第一层B是降低硬质合金刀具表面Co的活性和运动性的有效措施。② 然后，在第一层B上或硼化物层上沉积一层TiB2。对于TiB2，CoB在热力学上是稳定的，基材表面上无B会加强Co2B和CoB2与TiB2间的结合。TiB2的作用在于作为一扩散障碍层以分离C和Co。③ 最后的B层增强了金刚石对于TiB2的粘附。B和TiB2及B和金刚石间比TiB2和金刚石间的化学反应多。此外，B因为以无定形的形式沉积，可以作为一应力吸收剂。文中还指出，单层B或单层TiB2在增加金刚石形核密度上是有效的，但是不改善金刚石膜的粘附。     J.M.Albella等人对提高金刚石膜与硬质合金基体间的结合强度开发的又一多层膜结构，其工艺过程有三步：① CVD一层非连续的金刚石核；② 电沉积一层Ni，作用为固定住先沉积于基体上的金刚石核，并使Ni充满金刚石的整个间隙；③ CVD金刚石膜；其结构如图2所示。    4 展望[next]    改善硬质合金上金刚石膜的粘附强度的研究主要集中在以下几个方面：① 选择合适的基体材料。② 基体表面的前处理，集中在使表面产生宏观缺陷、在表面喷镀类金刚石型结构的晶籽及基体的去碳去钴处理。③ 优化成膜工艺条件。④ 在基体和金刚石膜间施加过渡层。这几个方面在一定程度上对于提高金刚石膜的粘附强度都是有效的，但迄今为止，还未发现根本性的解决办法。人们对前三方面的研究已经作了不少工作，但有关过渡层改善基体和金刚石膜间结合性能的研究才刚刚起步。考虑到刀具基材上化学气相沉积(CVD)金刚石薄膜的粘附强度较低，而金属Mo与金刚石薄膜间的结合性能很好，作者提出采用多层膜结构，即硬质合金基体/Ni-Mo电沉积层/Ni-Mo-金刚石颗粒(粒径在几个微米左右)复合电沉积层/化学气相沉积金刚石膜。引入Ni-Mo沉积层和Ni-Mo-金刚石复合电沉积层作为金刚石薄膜与硬质合金基体间的中间层来改善其间的结合性能。因为含Mo的沉积层，可以使金刚石在基体表面的成核密度大大提高，而金刚石颗粒的加入，可使金刚石在基体表面获得数个同质外延生长微区，从而提高其间的结合强度。目前，此项研究正在进行中。

纳米技术是近年来发展迅速的一门新兴技术。当材料的晶粒尺寸达到纳米级，就会产生许多特异性能。由于纳米材料具有较大界面，界面上的原子排列相当混乱，在外力变形条件下极易迁移，因此使材料表现出良好的韧性与延展性。纳米刀具材料的显微结构物相具有纳米级尺度，由于尺寸效应的作用，晶界面积增大，抗裂纹扩张阻力提高，从而可获得优异的力学性能(如断裂韧性、抗弯强度、硬度等)，表现出良好的切削性能。 由于生产工艺不成熟、价格昂贵以及烧结过程中纳米晶粒容易发生疯长等原因，迄今世界上还没有一家公司实现100nm粒度硬质合金材料的工业化规模生产。因此，纳米硬质合金材料的工业化应用还有待时日。但是人们发现，在细晶粒硬质合金基体中加入纳米颗粒，也可使硬质合金基体材料的硬度、韧性等综合性能有较大提高。因此，采用纳米复合强化是改善细晶粒硬质合金材料性能的有效途径。 纳米复合强化机理主要是因为弥散在硬质合金基体材料中的纳米颗粒具有弥散增韧作用。当在基质材料中加入高弹性模量的第二相粒子(纳米颗粒)后，这些粒子在基质材料受到拉伸作用时将阻止横向截面收缩，而要达到与基体相同的横向收缩，就则增大纵向拉应力，这样就可使材料消耗更多能量，起到增韧效果。同时，高弹性模量颗粒对裂纹可起到“钉扎”作用，使裂纹发生偏转、绕道，从而耗散裂纹前进的动力，起到增韧作用。此外，弥散在硬质合金基体材料中的纳米颗粒可抑制硬质合金晶粒在烧结过程中的长大，综合提高硬质合金材料的机械性能。

1.硬质合金圆盘锯片的合金头具有锋利且敏感的刃口，因此在锯片的移动、安装及拆卸过程中，必须小心保护合金头免受损伤。　　2.定期检查机器主轴的径向跳动（±0.02mm）,以及摆幅（±0.01mm）.　　3.锯片安装前必须清除主轴及法兰盘上的杂物。法兰盘表面应平整、干净与轴相互垂直相交。　　4.使用尽可能较大的法兰盘能使锯片的运转更加平稳，法兰盘大小要一致，法兰盘大小为锯片直径1/3（薄型锯片宜采用1/2D的法兰盘）锯切效果更佳（特别是薄型锯片）。　　5.锯片在安装平稳后应空转30秒，在确定一切正常后再开始切削工作。　　6.锯片在安装时法兰盘螺母一定要松紧适中，过松锯片在旋转切削时将会打滑，过紧锯片会有内伤或变形影响切削效果。　　7.锯片在切削前操作者必须带好防护用品（防护眼镜、防尘口罩、安全帽、防护手套）并检查锯机防护罩是否完好。　　8.有下列情况时，需及时修磨　　a)锯切质量不再符合要求时b）当机床的能耗明显增大时　　c)切削材料的边缘有明显爆口时候d)合金刃口磨损达到0.2mm时　　及时修磨是非常重要的，因为不锋利的锯片在工作时，锯身会发热，同时造成马达负荷过大，减少锯片的使用寿命。在应当修磨的时候继续切削，每增加10%的切削量，会带来额外50%的合金损伤，缩短锯片使用寿命。　　9.必须经常性清除聚集在锯齿及锯板侧面的树脂、碎屑等杂物，因为粘着物不断累计，会增大阻力，造成高耗能（极端情况下，会造成机器马达的烧毁）以及粗糙的切削质量。如果同时刃口较钝，就有可能造成锯齿的损伤。　　10.清洗时应避免使用腐蚀性溶剂，锯片长时间不使用时，应清洗刃磨，打油作防锈处理后，放在原装的纸盒内再妥善放置　　11.采用精密、稳定无震动的磨刃机，以及合适的金刚石砂轮。按照规定的操作程序来修磨合金头，将会延长锯片的使用寿命，请勿采用手工操作的刃磨设备。　　刃磨时注意严格按照BLOG样本中原规格型号的几何设计来修磨。　　所选金刚石砂轮请参照以下　　a）建议使用湿式修磨（乳浊液冷却剂）b)建议进给速度1-2mm/秒　　c）必须采用D500目以上砂轮及全自动机器修磨，否则会对锯齿造成损伤　　d)在条件允许的情况下，建议前后角同时研磨。

铝合金通常使用铜、锌、锰、硅、镁等合金元素，20世纪初由德国人Alfred Wilm发明，对飞机发展帮助极大，一次大战后德国铝合金成分被列为 国家机密 。跟普通的碳钢相比有更轻及耐腐蚀的性能，但抗腐蚀性不如纯铝。在干净、干燥的环境下铝合金的表面会形成保护的氧化层。造成电偶腐蚀（Galvanic corrosion）加速的情况有：铝合金与不銹钢接触的情况、其他金属的腐蚀电位比铝合金低或是在潮湿的环境下。如果铝和不銹钢要一同使用必须在有water-containing systems或是户外安装两金属间电子或电解隔离。铝合金的成分需要向美国铝业协会（Aluminium Association，AA）注册。许多组织公布更具体制造铝合金的标准，包括美国汽车工程协会（Society of Automotive Engineers，SAE）特别是航空标准，还有美国材料试验协会（American Society for Testing and Materials，ASTM）。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶  铝合金及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 　　纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。

铝合金化学成分: 硅 镁 铁 铜 锰 锌 铬 钛 其它   铝合金分两大类：一为铸造铝合金，有铝硅系、铝铜系、铝镁系、铝锌系合金。二为变形铝合金，其中又分为两类：热处理不强化型铝合金，有铝锰系、铝镁系合金；热处理强化型铝合金，有铝镁硅系、铝铜镁系、铝铜镁锌系等。

铝合金是工业中应用最广泛的一类 有色金属 结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。铝合金电镀工艺：铝合金压铸件毛坯→毛坯检验→机械抛光→汽油或三氯乙烯除油→凉干→上夹具→化学除油及碱腐蚀→温水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蚀→水洗→流水中清洗→浸H·S·F溶液→水洗→流水清洗→镀光亮镍(最好带电入槽)→水洗→流水中清洗→5%H2SO4溶液中活化→水洗→流水中清洗→镀枪黑色→水洗→流水中清洗→化学钝化→水洗→流水中清洗→烘干(5～10分钟)→下夹具→检验→浸漆或喷漆。国内枪黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层，也有锡钴合金镀层。其镀液有3种类型:氟化物型、氰化物型、焦磷酸盐型，从环保安全考虑，我们选择焦磷酸盐型枪黑色电镀工艺。铝合金电镀的镀后处理：铝合金压铸件枪黑色电镀后，必须立即水洗，并钝化、烘干。钝化能提高镀层抗蚀能力，在烘箱中烘干的过程就是镀层坚膜的过程。 

6063铝合金的融化温度是655度以上，6063铝型材挤压温度是棒温490-510，挤压筒420-450，一般来说，每个挤型材的温度设计都不一样的，但大概都是在这个范围：模温470-490，根据自身的状况来设定。    6063铝主要合金元素为镁与硅，具有极佳的加工性能、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性，易于抛光、上色膜，阳极氧化效果优良，是典型的挤压合金。    6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后，表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具、升降机、栅栏等用的管、棒、型材。    6063铝合金的国家标准：GB/T 3191-1998。属于Al-Mg-Si系合金,使用范围广泛,特别是建筑业离不开此合金，是最有前途的合金。耐蚀性好，焊接性优良，冷加工性较好，并具有中等强度。    6063铝合金性能：    抗拉强度 σb (MPa)：130～230 　　    6063的极限抗拉强度为124 MPa 　　    受拉屈服强度 55.2 MPa 　　    延伸率25.0 % 　　    弹性系数68.9 GPa     弯曲极限强度228 MPa Bearing Yield Strength 103 MPa 　　    泊松比0.330 　　    疲劳强度 62.1 MPa　 　　    固溶温度是：520℃[4] 　　    退火温度为：415℃×(2-3)h以28℃/h降温速度从415℃冷至260℃ 　　    熔化温度：615～655℃ 　　    比热容：900    6063铝合 金属 低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金。具有诸多可贵特点：    1.热处理强化，冲击韧性高，对缺可不敏感。    2.有极好的热塑性，可以高速挤压成结构复杂.薄壁.中空的各种型材或锻造成结构复杂的锻件，淬火温度范围宽，淬火敏感性低，挤压和锻造脱模后，只要温度高于淬火温度。即可用喷水或穿水的方法淬火。薄壁件（6<3mm）还可以实行风淬。    3.焊接性能和耐蚀性优良，无应力腐蚀开裂倾向，在热处理可强化型铝合金中，Al-Mg-Si系合金是唯一没有发现应力腐蚀开裂现象的合金。4.加工后表面十分光洁，且容易阳极氧化和着色。其缺点是淬火后若在室温停放一段时间在时效，会对强度带来不利影响（停放效应）。    6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架，为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能，对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。 在国家标准GB/T3190中规定的6063铝合金成分范围内，对化学成分的取值不同，会得到不同的材质特性，当化学成分的范围很大时，其性能差异会在很大范围内波动，以致型材的综合性能会无法控制。因此，优选6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要的一环。 合金元素的作用及其对性能的影响 6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金，Mg和Si是主要合金元素，优选化学成分的主要工作是确定Mg和Si的百分含量。 

5083铝合 金属 于Al-Mg-Si系合金。    5083铝合金耐蚀性好，焊接性优良，冷加工性较好，并具有中等强度。5083的主要合金元素为镁，具有良好的成形加工性能、抗蚀性、焊接性，中等强度，用于制造飞机油箱、油管、以及交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五金制品、电器外壳等。    AL-Mn系合金，是应用最广的一种防锈铝，这种合金的强度高，特别是具有抗疲劳强度：塑性与耐腐蚀性高，不能热处理强化，，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接性良好，可切削性能不良，可抛光。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如邮箱，汽油或润滑油导管，各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件：线材用来做铆钉。    美国铝业协会（AA）对变形铝及铝合金的牌号表示方法，既四位数字代号表示方法，早在1957被接纳为美国国家标准（ANSIH35.1），美国主要的铝材生产企业逐渐都采用这种牌号表示方法，以后，美国军用标准（MIL），美国汽车工程师协会（SAE），美国材料与试验协会（ASTM）等都相继采用，还在推广到其他国家。1970年又以AA标准的这套四位数字代号为基础，产生了变形铝及铝合金的国际四位数字体系牌号，简称为IDS。由此，AA标准的变形铝及铝合金部分也成为国际性标准。    5083铝合金的使用范围广泛,特别是建筑业，是最有前途的合金。 

3003铝合金是应用最广的一种防锈铝    3003铝合金力学性能： 　　    抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180 　　    条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115 　　    试样尺寸：所有壁厚 　　    注：管材室温纵向力学性能    3003铝合金主要特征及应用范围：为AL-Mn系合金，这种合金的强度不高（稍高于工业纯铝），不能热处理强化，故采用冷加工方法来提高它的力学性能：在退火状态有很高的塑性，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接性良好，可切削性能不良。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如油箱，汽油或润滑油导管，各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件：线材用来做铆钉。    3003铝合金成分主要是铝和锰。具体的：    硅Si：0.60 　　    铁Fe: 0.70 　　    铜Cu：0.05-0.20 　　    锰Mn：1.0-1.5 　　    锌Zn：0..10 　　    铝Al：余量    铝的密度很小，仅为2.7 g/cm，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。例如，一架超音速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。    铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。    3003铝合金常应用在外包装，机械部件，冰箱，空调通风管道等潮湿环境下，该产品具有良好的防锈能力。    3003铝合金的国家标准(GB/T 3880-2006)，适用于铝合金板带材料的统一标准。 

    2024铝合金的密度为2.73 g/cm3; (0.098 lb/in3)。       2024，国内通常叫做2A12，相当于LY12，通用的板材标准为AMS-QQ-A-250/4（非包铝）；AMS-QQ-A-  2024铝合金250/5（包铝），2024的合金元素为铜，被称为硬铝，具有很高的强度和良好的切削加工性能，但耐腐蚀性较差。广泛应用于飞机结构（蒙皮、骨架、肋梁、隔框等）、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他各种结构件，为Al-Cu-Mg系。    2024铝为铝－铜－镁系中的典型硬 铝合金，其成份比较合理，综合性能较好。很多国家都生产这个合金，是硬铝中用量最大的。温度高于125°C，2024合金的强度比7075合金的还高。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。广泛用于飞机结构、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。   2024铝合金由于有高强度和好疲劳强度，被广泛应用在航空器结构上，尤其是机翼与机身结构下的受到张力的地方。　    2024铝的特点是：强度高，有一定的耐热性，可用作150°C以下的工作零件。    2024铝合金的热处理工艺:状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。 

6061铝合 金属 于Al-Mg-Si系合金，中等强度，具有良好的塑性和优良的耐蚀性。特别是无应力腐蚀开裂倾向，其焊接性优良，耐蚀性及冷加工性好，是一种使用范围广.很有前途的合金。可阳极氧化着色，也可涂漆上珐琅，适应作建筑装饰材料。其含有少量Cu，因而强度高于6063的，但淬火敏感性也比6063高，挤压之后不能实现风淬，需要重新固溶处理和淬火时效，才能获得较高的强度。    6061铝合金的主要合金元素是镁与硅，并形成Mg2Si相。若含有一定量的锰与铬，可以中和铁的坏作用；有时还添加少量的铜或锌，以提高合金的强度，而又不使其抗蚀性有明显降低；导电材料中还有少量的铜，以抵销钛及铁对导电性的不良影响；锆或钛能细化晶粒与控制再结晶组织；为了改善可切削性能，可加入铅与铋。在Mg2Si固溶于铝中，使合金有人工时效硬化功能。6061铝合金中的主要合金元素为镁与硅，具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性，氧化效果较好。    美铝6061-T651是6系合金的主要合金，是经热处理预拉伸工艺的高品质铝合金产品；美铝6061具有加工性能极佳、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。　主要用途:广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件，如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、铁道车辆。    代表用途包括航天固定装置、电器固定装置、通讯领域，也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等等。    6061铝合金的热处理工艺是1)_快速退火：加热温度350～410℃;随材料有效厚度的不同，保温时间在30～120min之间;空气或水冷。2）高温退火：加热温度350～500℃;成品厚度≥6mm时，保温时间为10～30min、＜6mm时，热透为止;空气冷。3）低温退火：加热温度150～250℃;保温时间为2～3h;空气或水冷。 

  铝合金的加工工艺,硅对硬质合金有腐蚀作用。虽然一般将超过12%Si的铝合金称为高硅铝合金，推荐使用金刚石刀具，但这不是绝对的，硅含量逐渐增多对刀具的破坏力也逐渐加大。因此有些厂商在硅含量超过8%时就推荐使用金刚石刀具。 　　    硅含量在8%-12%之间的铝合金是一个过渡区间，既可以使用普通硬质合金，也可以使用金刚石刀具。但使用硬质合金应使用经PVD(物理镀层)方法、不含铝元素的、膜层厚度较小的刀具。因为PVD方法和小的膜层厚度使刀具保持较锋利的切削刃成为可能(否则为避免膜层在刃口处异常长大需要对刃口进行足够的钝化，切铝合金就会不够锋利)，而膜层材料含铝可能使刀片膜层与工件材料发生亲合作用而破坏膜层与刀具基体的结合。因为目前的超硬镀层多为铝、氮、钛三者的化合物，可能会因硬质合金基体随膜层剥落时少量剥落造成崩刃。     铝合金是工业中应用最广泛的一类 有色金属 结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 　 　纯铝的密度小（ρ=2.7g/m3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。       更多有关铝合金加工请详见于上海 有色 网

稀土铝合金稀土铝合金是在铝合金中加入微量稀土元素，可以显著改善铝合金的金相组织，细化晶粒，去除铝合金中气体和有害杂质，减少铝合金的裂纹源，从而提高铝合金的强度，改善加工性能，还能改善铝合金的耐热性、可塑性及可锻性，提高硬度、增加强度和韧性。稀土元素的加入使得稀土铝合金成为一种性能优良、用途广泛的新型材料，目前稀土铝合金的 产量 已近全国铝 产量 的1／4。稀土元素在铝合金中的作用稀土元素非常活泼，极易与气体(如氢)、非 金属(如硫)及 金属 作用，生成相应的稳定化合物。稀土元素的原子半径大于常见的 金属 如铅、镁等，在这些 金属 中的固溶度极低，几乎不能形成固溶体。一般认为，稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用；此外，它与氢等气体和许多非 金属 有较强的亲和力，能生成熔点高的化合物，故它有一定的除氢、精炼、净化作用；同时，稀土元素化学活性极强，它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附，阻碍晶粒的生长，结果导致晶粒细化，有变质的作用。稀土铝合金的应用由于稀土独特的物理、化学性质开发出了众多的含稀土的合金材料，不但大量用于军事工业、农业、轻工业、手工业和交通运输业，也广泛用作建筑材料、家庭生活用具和体育用品等。稀土铝合金能大大提高合金的强度、硬度、韧性，还会使表面氧化膜结构发生变化，从而使产品表面光亮、美观，提高产品的耐腐蚀性能。目前我国在民用铝制品工业中已用来制造洗衣机内缸等。以上是稀土铝合金介绍,更多信息请详见上海 有色金属 网。

铝合金价的关注源于它的需求，铝合金的需求在目前而言还是非常巨大的。是由于它的性质可用于多种情况下。且发展迅速。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。铝合金分两大类：铸造铝合金，在铸态下使用；变形铝合金，能承受压力加工，。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。纯铝分冶炼品和压力加工品两类，前者以化学成份Al表示，后者用汉语拼音LU（铝、工业用的）表示。铝和铝合金经加工成一定形状的材料统称铝材，包括板材、带材、箔材、管材、棒材、线材、型材等。更多铝合金价格的查询可登陆上海有色网的铝专区！