中國鎢基高密度合金的發展介紹(Ⅲ)——作為配重件、電極及電觸頭材料
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- 發佈於:2013-05-10, 週五 17:35
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鎢基高密度合金的高密度特性,使得它們在廣泛的領域作為配重和平衡元件得到應用。如在引進的“斯貝”航空發動機上的配重和高速運轉控製油門調節油量的配重元件;在石油鑽探的鑽桿上安裝高密度合金配重可以大大提高鑽機的效率和鑽井的質量;在一度盛行的機械式自動手錶中,應用無磁性的鎢鎳銅高密度合金音叉式擺錘作為獲得併提供機械能的關鍵元件等等。在另一方面,鎢基高密度合金也在許多體育運動項目和器件中獲得應用,如作為鉛球、鏈球、標槍等投擲器的核心和賽艇、航模等水上項目中的平衡穩定件,以及重箭的箭頭、高爾夫球桿
中的配重鑲塊、飛鏢的鏢頭等等。
鎢基高密度合金所具有高的高溫強度、硬度以及較好的導電導熱性能,使得它們在高溫工作下的電加工中獲得了很好的應用。北京鋼鐵研究院在鎢鎳鐵合金的基礎上。通過添加其他元素,創制開發出更高高溫硬度的GW一7新型鎢合金作為燃氣進、排氣閥門電鐓加工的模具材料(砧塊)。其使用壽命較原有模具材料提高10倍以上,取得十分良好的社會經濟效益閣。為此,該項目獲得了1990年度國家發四等獎。同樣,鎢基高密度合金也作為電鉚作業的電鉚槍的鎚頭,大大地提高了電鉚的作業效率和使用壽命。它們也用於電焊的點焊機上作為點焊的焊接電極等。
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硬質合金銑削刀具上的切削力
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- 發佈於:2013-05-10, 週五 15:50
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當硬質合金銑削刀具的切削刃切入工件時,猛然的撞擊將引起刀具的振動。所產生的切削力主要取決於切屑厚度,該厚度與進給成一定比例。最初誘發的刀具振動將改變後續的切屑厚度,隨後當切削力變化而反過來引起加工系統的振動加劇時,該厚度可能還會繼續增加。切削力的方向和變動幅度在很大程度上決定了振動趨勢。此類再生振動也稱作顫振,如果不加以抑制,切削力的變化幅度就會增大,從而使切削後的表面粗糙度下降,產生接刀,甚至導致硬質合金銑削刀具損壞,此外還會對機床主軸產生不利影響。
為此,必須在切削開始時就抑制切削力的劇烈的變動從而抑制振動趨勢,這也是採用防振刀具的主要原因。不過在許多情況下,這是通過對硬質合金銑削刀具結構參數進行優化而實現的。建立合乎要求的模型是開發新刀片槽形的主要依據之一。隨後,高級FEM仿真展示了許多答案,涉及刃線、前角和斷屑器的組合式設計以及硬質合金銑削刀具後刀面上的切削刃新特性的開發與優化。這在很大程度上基於通過測定的模態參數而計算出的振動波形。
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鎢合金在國防軍事、航空航太及核工業領域裏的應用(III)——藥型罩
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- 發佈於:2013-05-10, 週五 13:47
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之前的兩篇文章已經詳細介紹了鎢合金的特性以及鎢合金在軍事、核工業領域裏的應用。鎢合金還能應用於航空航太領域。
鎢銅合金由於鎢的高密度及高音速特性、良好的粘流特性和銅的出色動態變形性能而用作破甲藥形罩具有很好的發展前景,與傳統的單金屬藥形罩相比,鎢銅合金藥形罩材料其能量轉換與吸收機制更合理,化學能的利用率更充分,破甲性能更優越,越來越受到人們的重視,美國、法國、以色列等國對鎢銅材料藥形罩進行了大量的研究和開發,研究表明鎢銅藥形罩其破甲威力比紫銅藥形罩可提高15—30%,美國某導彈己開始使用鎢銅合金藥形罩。
鎢材料的高熔點、優異的高溫強度以及良好的抗熱衝擊和熱疲勞性能等性能使其在航空航太領域中被廣泛用作高溫結構部件,如,鎢銅材料在高溫下具有發汗自冷卻功能常用作火箭導彈上的噴管、喉襯及燃氣舵等耐高溫部件。
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鎢的供需形勢
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- 發佈於:2013-05-10, 週五 14:32
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鎢是重要的工業原料,在冶金機械、石油化工、航空航太和國防工程等諸多領域中有著極其重要的用途,被稱為戰略金屬之一。因而許多國家長期以來都在勘探、開發利用鎢礦,以至作為戰略儲備。
近10幾年來,國內外鎢品供需和價格出現很不正常的現象,在價格上大起大落。如鎢精礦價格,1981年為148美元/噸度、1984年81美元/噸度、1987年49美元/噸度、1990年46美元/噸度、1993年43美元/噸度、1996年52美元/噸度。國際鎢市場出現鎢品價格低位(特別是鎢精礦),其原因,一是中國前幾年鎢品出口管理失控,甚至多管道相互低價競爭出口大量鎢初級產品;二是俄羅斯等國也拋售鎢儲備,致使國際鎢市場處於供過於求,價格低廉的狀態。
由於國內外鎢市場變化多端,因而鎢的未來需求數量難以作出準確的預測。1992~1995年,原地質礦產部和原有色金屬總公司,就我國主要有色金屬礦產資源對2010年國民經濟建設保證程度進行了研究和論證。其中,預測我國鎢精礦需求總量(國內消費量+出口量)為:2000年4.6萬t,2005年4.8萬t,2010年5.0萬t,2020年5.4萬t。據此預測1992~2020年鎢精礦累計需求量共計137.5萬t。其中,1992~2000年約37.5萬t、2001~2010年約為48萬t、2011~2020年約為52萬t,並根據現有可利用的儲量(WO3)和礦山產能分析,認為礦產資源是可以滿足需求的。
我們根據這個預測進行鎢資源配置,按生產1t鎢精礦需 要可采儲量(WO3)1.2t作保證,即需要可采儲量(WO3):1992~2000年45萬t,2001~2010年57.6萬t,2011~2020 年62.4萬t,合計共需可采儲量(WO3)為165萬t。全國現有鎢礦可采儲量(WO3)232萬t(據《’96中國礦產資源報告》公佈1994年底礦 產儲量資料)。因此,可采儲量能夠保證到2020年所需要的儲量,資源保證程度從總體和宏觀上看,是較好的。
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納米晶硬質合金發展
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- 發佈於:2013-05-10, 週五 13:43
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研製納米晶或納米結構的WC-Co硬質合金的關鍵是探索新型的制粉和燒結工藝,尤其是在抑制晶粒長大方面的研究,通過精減工藝,降低燒結溫度來進一步降低成本,實現納米WC-Co硬質合金的產業化。
我國的鎢和稀土礦資源十分豐富,鎢是生產硬質合金的主要原料。我國是硬質合金生產大國,但其產品平均售價比國外發達國家約低1~2倍,大部分產品仍屬於低技術含量和低附加值的初級產品。納米晶硬質合金材料,具有優異的力學性能,是目前國內外材料研究和開發的熱點之一,也是硬質合金工業發展的重要方向。但是,納米粉末在燒結過程中容易長大,致使獲得納米晶粒的硬質合金變得困難。在硬質合金中添加微量稀土元素,不僅可以抑制燒結過程中合金的晶粒長大,而且還能改善合金的力學性能,從而進一步提高其產品使用壽命。
因此,充分利用好我國的鎢礦和稀土礦資源,研究和開發納米稀土硬質合金粉末材料,對提高我國硬質合金工業生產技術水準,開發高品質高附加值的深加工硬質合金產品,具有十分重要的意義。
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