同樣材質的硬質合金毛坯，在加工製成模具後，其使用壽命有的長，有的則很短。經分析，發現問題出在設計、加工、組裝以及焊接等上。  

1.硬質合金模具設計技術狀況 

拉絲模是一結構較簡單的模具。80年代以前我國一直沿用前蘇聯的"直線型"理論設計，80年代後才有部分廠家引用50年代就提出了的"圓滑過渡"技術理論。 近年來，我國學者對拉絲模進行了角度設計和環溝磨損的理論分析，提出了最大、最小拉拔角的概念，分析了金屬在拉伸變形過程中對模具產生不均勻磨損的機理。廣東工學院的研究人員對冷鐓小規格螺釘用硬質合金模具進行了解剖分析，得出國產模具壽命低（200-400萬次）而日本模具壽命高（900-1000萬次）的秘密所在，其關鍵技術是在角度的設計上。即日本模在模芯底部與模套內孔底面中心接觸部位採用了雙凸面設計。它的優點是能使受力最大的中心部位保證緊密壓靠，四周留下的空隙又可供過盈配合時，儲藏從孔壁擠出的多餘金屬。瀋陽橋樑廠對冷鐓M12螺母用的硬質合金凹模，由原來的六角設計改為六瓣編裝鑲套組合起來使用。其平均壽命 50萬件／模，高的達 120萬件／模。筆者認為這種設計比較合理，一是因為它比整體結構設計模節約硬質合金；二是它裝配簡單；三是模具更換容易，損壞一瓣可更換一瓣。 

2．加工與裝配技術對硬質合金模具的影響

硬質合金模具的尺寸精度和形位精度是靠磨削來實現的。由於對硬質合金的磨削力是對一般鋼材磨削力的2-3倍。所以要求磨床的動力要大，剛性要高，就我國目前的機床水準，還沒有加工硬質合金的專用磨床。故常造成加工誤差，誤差的累積效應將嚴重的損傷模具的使用壽命。 在電火花加工過程中，由於放電的瞬間模具材料受到高達10000 C左右的高溫作用和液體介質的作用，會使表層發生金相組織的變化，還有可能滲碳（工作液中的碳），滲金屬（銅鎢電極），甚至出現顯微裂紋等，無疑影響壽命。 鑲套是為了使合金能承受更大的衝擊和擠壓負荷，不論是熱壓鑲套還是冷壓鑲套，間隙要求都很嚴。一般冷壓鑲套選擇0．03-0．05mm的過盈量，熱壓鑲套為 0．08-0．10mm，型腔套的加溫取700-800C，硬質合金取300C左右。熱壓完成後，放人600C箱式爐中保溫Zh，以消除應力。 

硬質合金的焊接也是一項關鍵技術，一般採用釺焊的較多。湖南省冶金材料研究所曾為西安飛機發動機製造公司研製了一種鎳基釺焊料，在真空爐中釺焊硬質合金收到良好效果。


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鎢及鎢合金穿甲彈的研製是從20世紀50年代開始的，20世紀70年代英國、美國、西德等國用液相燒結高比重鎢合金——(W-Ni-Fe 和 W-Ni-Cu)做大孔徑脫殼穿甲彈芯及槍榴彈（穿甲彈）彈頭，從而大大提高了彈芯的韌性，增加了穿甲威力。

新銅殼鎢子彈使用鎢-聚合物複合材料代替老的鉛/銻合金芯。為了避免鉛制子彈對環境的污染，美國計畫生產主要用鎢合金製造“綠色子彈”。所謂“綠色”子彈僅指其對環境污染較少而言，其殺傷力比鉛制子彈有過之而無不及。按照美國軍隊武器研究開發與工程中心（AARDEC）綠色子彈方案Wade Bunting經理的計畫，1999年美國決定生產100萬枚鎢合金子彈。最後軍隊所有的子彈芯全部換成新鎢芯子彈。


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1.硬度。碳化物WC、TiC等的硬度很高，所以合金整體也就有高硬度，一般在HRA89~93之間。硬質合金的硬度值隨碳化物的性質、數量和粒度而變化，又隨粘結劑含量的增多而降低。在粘結劑含量相同時，WC-TiC-Co合金的硬度高於WC-Co合金。

硬質合金的硬度又隨著溫度升高而降低。在700~800℃時，部分合金保持著相當於高速鋼在常溫時的硬度，另一部分合金則低些。合金的高溫硬度仍取決於碳化物在高溫下的硬度，故WC-TiC-Co合金的高溫硬度比WC-Co合金高些。添加TaC(NbC)能提高高溫硬度。 

2.抗彎強度和韌性。常用牌號硬質合金的抗彎強度在0.90~1.50GPa範圍內。粘結劑含量越高，則抗彎強度也就越高。當粘結劑含量相同時，WC-TiC-Co合金的抗彎強度總是低於WC-Co合金，並隨著TiC的含量的增加而下降。 

硬質合金是脆性材料，常溫下其衝擊韌性僅為高速鋼的1/8~1/30。韌性不足是硬質合金的弱點。故硬質合金刀具一般是將合金刀片焊接或夾固在刀柄（刀體）上使用，有的小模數齒輪滾刀或小的硬質合金鑽頭和立銑刀等才做成整體的。和抗彎強度的情況一樣，WC-TiC-Co類韌性低於WC-Co類。 

3.導熱係數。由於TiC的導熱係數低於WC，所以WC-TiC-Co合金導熱係數比WC-Co合金低，並隨著TiC的含量增加而下降。

4.線膨脹係數。總的說來，硬質合金的線膨脹係數比高速鋼小得多。WC-TiC-Co合金的線膨脹係數大於WC-Co合金，並隨著TiC的含量的增加而加大。由於WC-Co合金的線膨脹係數比WC-TiC-Co合金小，而且WC-Co合金抗彎強度較高，導熱係數較大，所以焊接時產生裂紋的傾向比WC-TiC-Co合金小。 

5.抗冷焊性。硬質合金與鋼發生冷焊的溫度高於高速鋼，WC-TiC-Co合金與鋼發生冷焊的溫度高於WC-Co合金。


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戰略金屬指的是大量用於軍事製造工業的金屬，鎢合金作為戰略金屬，對國防建設有著至關重要的作用。

鎢的熔點在金屬中最高，其突出的優點是高熔點帶來材料良好的高溫強度與耐蝕性，在軍事工業特別是武器製造方面表現出了優異的特性。在兵器工業中它主要用於製作各種穿甲彈的戰鬥部。鎢合金通過粉末預處理技術和大變形強化技術，細化了材料的晶粒，拉長了晶粒的取向，以此提高材料的強韌性和侵徹威力。我國研製的主戰坦克125Ⅱ型穿甲彈鎢芯材料為W-Ni-Fe，採用變密度壓坯燒結工藝，平均性能達到抗拉強度1200兆帕，延伸率為15%以上，戰技指標為 2000米距離擊穿600毫米厚均質鋼裝甲。鎢合金廣泛應用于主戰坦克大長徑比穿甲彈、中小口徑防空穿甲彈和超高速動能穿甲彈用彈芯材料，這使各種穿甲彈具有更為強大的擊穿威力。鎢合金的機械性能與貧鈾相差無幾,但沒有放射性。鎢的化學性能也非常穩定,甚至在1000℃以上的高下也不會氧化,硬度也不會明顯下降。這對防破甲彈的高金屬射流十分有利。

目前，鎢合金已經成為了一種製作軍事產品的原料,子彈,裝甲，炮彈,彈片頭,手榴彈,獵槍,子彈彈頭,防彈車,裝甲坦克,大炮部件,槍支等都可以由鎢合金製成。其中，鎢合金的一種主要用途是動能穿甲彈。由於鉛和貧鈾對環境造成的危害，鎢產品由於其無毒環保的性能，已被用來替代以往的原料用作製造子彈彈頭，以減少軍事材料對環境造成的危害。由於鎢的高硬度和耐高溫，在軍事領域，鎢產品已得到了廣泛的應用。


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