功能梯度結構硬質合金刀具

功能梯度結構硬質合金刀具是指硬質合金刀具的不同位置橫斷面上,其化學成分呈規律性和不均勻性分佈。其成分的梯度變化可以對硬質合金刀具的不同部位賦予不同性能,有利於硬質合金刀具解決其自身存在的硬度與韌性的矛盾問題,從而使其獲得優異的綜合性能。



功能度結構硬質合金刀具可以用於非常苛刻的工作條件中,在國外已經有相關產品投入生產使用當中。在中國,功能梯度結構硬質合金刀具已有十多年的研究,但關鍵核心技術與裝備尚未完全突破,其仍將是今後的研究重點。
 

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硬質合金刀具鋅熔法

目前國內外回收硬質合金刀具中鎢資源的主要方法有熔煉法、機械破碎法、電解法,熔煉法又包括硝石法和鋅熔法,這裏主要介紹硬質合金刀具鋅熔法。

硬質合金刀具鋅熔法的回收原理為高溫下鋅與硬質合金中的鈷形成鋅鈷合金,鋅浸入鈷基體引起膨,再經真空蒸餾除鋅,則硬質合金刀具變成疏鬆多孔體,然後破碎研磨得到碳化鎢-鈷混合粉末。

硬質合金刀具鋅熔法的優點在於工藝流程短,成本低,效率高,能耗低,缺點在於需要特殊的設備和技術。


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濺射鎢靶材簡介

鎢濺射靶材由鎢粉製成,常用的濺射鎢靶材的類型有平面靶型、電弧靶型和旋轉靶型。

因為靶材的品質會直接影響薄膜的性能,所以濺射鎢靶材需滿足以下要求:

純度高;靶材的純度越高,濺射噴膜的效果-膜的電學及光學性能會越好,耐腐性也越強。一般,半導體器件和顯示器等對靶材的純度要求較為嚴格,例如,用於磁性薄膜的鎢靶材的純度要求一般在99.9%以上。

緻密度高;

晶粒尺寸小;

雜質含量低;靶材作為濺射中的陰極,主要污染源來自氣孔中的的氧氣、水和固體中的雜質等。雜質含量越低,純度就越高。

成分與組織結構均勻。

 

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硬質合金刀具中鎢資源回收

硬質合金刀具中鎢資源回收是非常必要的。一方面,我國鎢資源的可持續發展任務異常艱巨。我國的鎢資源總體儲量大,但我國以黑鎢礦開採為主的格局尚未根本改變,黑鎢礦資源儲量下降速度過快。按現有的開採速度,10 年左右,我國現有儲量的黑鎢將損耗殆盡。



另一方面,硬質合金刀具中鎢資源回收的必要性體現在全球超過 50% 的鎢資源用於製造硬質合金,而硬質合金刀具是硬質合金材料的主要應用方式之一。我國是世界上硬質合金刀具生產大國,硬質合金刀具由於具有高硬度、耐磨性、熱硬性、優良的耐蝕性、抗氧化性等特點,使得它在現代刀具材料領域佔有舉足輕重的地位。我國超過 40%的硬質合金用於硬質合金刀具的生產,而硬質合金刀具的生產消耗了大量金屬鎢。因此,硬質合金刀具中鎢資源回收的重要性是不言而喻的。
 

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鎢靶材的特性

鎢靶材也叫鎢濺射靶材,具有熔點高、彈性好、膨脹係數低、電阻率和熱穩定性良好等特性。

鎢粉經 噴塗、燒結等生產工藝後,製成鎢靶材,這種鎢靶材具有以下特性:

密度:≥99%;

平均透明紋理的直徑:≤100um;

含氧:≤20ppm;

偏轉角力:在500Mpa左右;

可以通過提高未加工金屬粉末的生產,提高燒結的能力使鎢靶材的成本穩定在一個低價位,並有品質保證。傳統的壓制燒結方法無法達到新型燒結的高水準的透明框架和改善偏轉角力致使

顆粒物顯著的減少。


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