納米晶硬質合金性能
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- 發佈於：2013-05-10, 週五 13:21
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1.組織性能。納米晶硬質合金的顯微組織非常細小，決定了其優良的力學性能。但由於納米粉末的製備方法、燒結工藝不同。其顯微組織也各不相同。Jia等在1350℃燒結用噴霧轉化法製備的納米WC-Co粉末，得到納米硬質合金WC晶粒尺寸約為70 nm，其晶粒的邊界與普通的硬質合金相同，同樣是平直的邊界。但其位元錯密度反而明顯少於普通的硬質合金。用不同的製備方法來製備的納米硬質合金粉末，其粉末的顯微結構有很大的不同，如採用化學法合成與機械球磨方法合成的WC/Co粉末，尤其是機械球磨使晶粒發生較大的變形，而且堆積大量的位錯。儘管燒結時位錯大部分消除，但仍然有很高的位能。
2.力學性能。隨著粘結相自由程的減小，硬質合金的維氏硬度顯著提高:當鈷粘結相平均自由程為30 mn時，其維氏硬度高達2300kg/mm²以上。而且裂紋擴展阻力也隨著提高，相應提高合金的韌性。
3.刀具切削性能。納米晶硬質合金製作的刀具產品具有非常優異的使用性能。
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納米晶硬質合金的開發
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- 發佈於：2013-05-10, 週五 13:16
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(1)納米晶硬質合金的研製打破了常規硬質合金生產中的一些定律，即硬度提高必然伴隨韌性下降的結論。
(2)研究和開發還處在初級階段、工藝與技術有待完善和創新，批量生產還有待突破。
(3)根據WC-Co的納米尺度來推斷產品的晶粒度和性能的理論已起步。
(4)納米WC-Co硬質合金材料燒結過程中晶粒長大迅速，材料中很易出現緻密度不高、晶粒粗大。有關添加晶粒生長抑制劑防止燒結過程中晶粒瘋長的報導文獻較多，但有關低溫燒結納米硬質合金的報導不多。
(5)對於納米材料晶界的研究多為表像研究，尚未形成明確、深刻、系統的理論，而且對於納米WC-Co硬質合金材料晶界作用機理的研究報導很少。
(6)納米WC-Co硬質合金的燒結工藝的改進和創新，以及對其燒結特性、燒結機理的研究是今後研究的重點。
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中國鎢合金應用發展II——W-Ni-Fe合金與遮罩材料、穿甲彈
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- 發佈於：2013-05-10, 週五 11:59
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W-Ni-Fe合金具有高的強度和塑性，其應用更加廣泛。20世紀70年代初，首先開發了95W-Ni-Fe和WNF-185合金用做遮罩材料，應用於Co60治療機和BJ-10電子直線加速治療機，結束了長期依賴進口的局面，隨後該合金又被應用到探測煤層厚度的“小口徑放射性測井儀”和“低能γ源螢光分析儀”該合金產量不足50t。
70年代末，隨著坦克防禦技術的不斷發展，曾在第二次世界大戰中大量使用的WC-Co硬質合金彈頭已不能滿足破甲要求，為了滿足中國反坦克兵器發展的需要，北京有色金屬研究院研製了GW-1型鎢合金（其成分為95.5W-2Ni-2.2Fe-0.3Co）用做第一代鎢合金穿甲彈彈芯材料，其強度達到904MPa，延伸率達到15%，填補了國內空白。為了適應高初速、高膛壓穿甲彈，中國相繼開發了GW-2S和GW-3S牌號的鎢合金用做穿甲彈彈芯材料，抗拉強度達1274MPa，穿破甲性能進一步提高，穿甲厚度達到178mm。
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中國鎢合金應用發展III——W-Cu合金與開關觸頭、高溫部件及電火花電極
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- 發佈於：2013-05-10, 週五 13:11
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60年代初，中國首先研製了W-20Cu材料替代純銅和銅合金觸頭用做10kV以上的高壓電器開關觸頭，提高了使用性能和延長了使用壽命。60年代末，為配合航空航太工程發展的需要，中國自主研製開發了W-7Cu合金用做火箭彈的噴管喉襯材料，當時中國鎢銅產量僅有40t。隨後在70年代相繼開發了W-13.2Cu、W-7.6Cu、W-5.9Cu三種牌號的高溫用W-Cu材料，用做製備飛行器的噴管、喉襯、燃氣舵、空氣舵等高溫部件，此時中國鎢銅產量已達到80t。80年代初，為了適應高中壓電器設備的需要，中國先後開發了W10CuV、WCu15V、W20CuV、W33CuV、W35CuV、W35CuSbV等多個牌號的真空電觸頭，其工作電壓在200kV以上。
與此同時，相繼開發了CuW55%（RWMA Class10），鎢銅CuW75%（RWMA Class11），鎢銅CuW80%（RWMA Class12），F6002E等牌號的鎢銅合金製備電火花加工電極其抗電弧燒蝕性能較傳統銅合金大為提高，推動了中國電火花工業的發展。
上世紀90年代以來，中國陸續開發了90W-10Cu、85W-15Cu、80W-20Cu等體系鎢銅合金，用做電子封裝材料。隨著資訊化時代的來臨，其成為鎢銅發展最為迅速的方向。經過50多年的發展，該合金的研究與開發應用得到了長足的進步，形成了多種合金成分體系與合金牌號，開發了真空電觸頭、電火花加工電極、電子封裝材料、高溫結構材料等多種系列產品，廣泛應用在軍工、航空航太、電子資訊、
電氣工業、機械加工等領域。
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納米晶硬質合金應用II
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- 發佈於：2013-05-10, 週五 11:57
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(3)木材加工。早在50年代，硬質合金鑲尖工具就被用於木材加工行業。而今，各種材質的板材的出現，對加工精度和外觀的要求大大提高，高速切割時的離心力、切削力使普通硬質合金難以滿足加工要求，於是納米晶粒WC硬質合金有了用武之地。
(4)醫學應用。醫用牙鑽是精細儀器，其切口必須鋒利，而且要求具有很好的耐磨性和韌性，超細晶粒WC硬質合金以其高強度、高韌性和耐磨性在這一領域得到廣泛的應用。
(5)其他應用。納米晶粒WC硬質合金由於其晶粒細小，作刀具可以磨出精度極高、鋒利的切削刃和刀尖圓弧半徑;因其高強度就可用於製作大前角、小進給量和小吃刀量的精細刀具，如小直徑立銑刀、小鉸刀等；因其高彈性模量、抗磨擦磨損性能，可用于製作高精度模具、沖頭等；另外還可用于製作高耐磨、耐沖蝕工具，如高壓噴嘴、閥門、高壓槍、玻璃刀、紡織品切刀以及磁帶、錄相帶切刀等等。另外科學家們還正在研製圓形刀具、鑿岩刀具以及納米WC-Co基增強複合材料等。
因此開發納米WC硬質合金和尋求更為廣闊的應用領域成為發展的熱點，而製備的關鍵技術在於納米原料粉末的製備及隨後的燒結過程。減小粒徑是提高WC-Co硬質合金性能(強度、硬度和抗磨性鈞的有效途徑，因此研製納米晶硬質合金是下階段研究者的開發重點，它將大大拓寬WC-Co硬質合金的應用領域，並因此帶動各種精密儀器、模具、刀具及電子通信技術的飛速發展。
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