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硬质合金钨粉
硬质合金钨粉
如何鉴别优质的硬质合金锯片？
2019-01-14 14:52:58
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。
怎样鉴别优质的硬质合金锯片
2019-01-11 10:51:55
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。
超硬质合金高温回收钨钴法
2018-12-07 13:58:01
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
2019-03-15 11:27:19
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.
硬质合金回收利用工艺现状
2019-03-13 10:03:59
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。.
硬质合金常用牌号及用途介绍
2019-01-02 16:33:41
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。
怎样鉴别优质的硬质合金锯片？
2018-12-29 09:42:53
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。
钢铜合金双金属滑动轴承制造技术情况分析
2019-05-27 10:11:36
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。
超细WC－Co硬质合金研究进展
2019-01-31 11:06:04
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。
纳米硬质合金材料的工业化应用前景
2019-01-03 09:37:04
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。
钨钛合金硬度
