硬質合金棒粘結劑

硬質合金棒的基體由兩部分組成，一部分是使硬質合金棒具有高耐磨性和高強度的硬化相，另一部分是硬質合金棒粘結劑，如鈷和鎳。

1923年，德國的施瓦特勒在碳化鎢粉中加入10%至20%的鈷作為粘結劑，制出了碳化鎢粉和鈷的新型合金，硬度僅次於金剛石。這是世界上第一次進行人工合成硬質合金。此方法制出了具有高耐磨性和高強度的硬質合金棒。

由於鈷在液相燒結中能很快地潤濕硬質合金粒子，因此成為了目前製造硬質合金棒使用最廣泛的粘結劑。鈷在去除殘渣和製造高強度高硬度的產品方面優於其他粘結劑。


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硬質合金棒生產國

世界上大約有五十個生產硬質合金棒的國家，總產量可達到27000-28000噸。其中主要生產國家有美國，俄羅斯，瑞士，中國，德國，日本，英國和法國。硬質合金棒的市場幾乎達到了飽和狀態，因此競爭十分激烈。十九世紀五十年代末期，中國才真正開始生產硬質合金棒。在一段很長時間的努力探索和研究，製造技術和產量在十九世紀六七十年代有了很大的進步。在十九世紀七十年代，我國的硬質合金棒的生產能力達到了6000噸，總產量達到了5000噸，僅次於俄羅斯和美國，位居世界第三。

世界上大約有600至700家企業生產硬質合金棒。這其中最有競爭力的是瑞典的山特維克和美國的肯納金屬公司。在2000年，硬質合金棒的總銷售額達到了88.72美元，這兩家就占了其中的40%。


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硬質合金圓棒

硬質合金圓棒是圓形的硬質合金棒，主要材質是硬質合金。硬質合金，也叫碳化鎢粉，是一種有鎢和碳製成的高硬度具有高耐磨性和高耐腐蝕性的合金。這種硬質合金圓棒主要被用以加工切削工具，如金屬行業，木材業，塑膠和其他一些需要高耐腐蝕性和高硬度產品的行業。硬質合金圓棒的標準長度一般是310毫米到330毫米。

硬質合金圓棒被打磨成一定的形狀和尺寸，並且精度高。硬質合金圓棒具有高耐磨性，高耐腐蝕性和耐高溫性能。硬質合金圓棒主要用來製作鑽頭，立銑刀和鉸刀。同時也被應用於切割，鑽工和測量的工具。


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硬質合金棒不同ph數值下的耐腐蝕性

儘管使用鈷作為粘結劑的硬質合金棒可以很好地防止被丙酮，乙醇，汽油和其他有機的溶劑例如氨水，弱酸和自來水。但是暴露於甲酸，氫氟酸，氯化氫，氮氣和其他強酸會導致粘結相的快速分解。腐蝕速率也受到腐蝕劑的溫度，濃度，導電性以及其他環境因素的影響。

下表是關於硬質合金棒用鈷和鎳作為粘結劑的在不同ph數值下的抗腐蝕強度。

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硬質合金棒彎曲變形的影響因素

硬質合金棒彎曲變形的影響因素包括碳梯度，鈷梯度，溫度梯度和密度梯度。

1.碳梯度。在脫蠟和燒結過程中碳含量會不停發生改變。硬質合金棒的不同部位吸碳和脫碳能力不同，由此形成了碳梯度。不同部位的凝固時間因此發生變化，導致液相向先凝固的部位移動，收縮力將其拉彎，導致硬質合金棒彎曲變形。

2.鈷梯度。在硬質合金棒的真空燒結過程中，鈷對硬質合金棒不同部位的潤濕度導致液相鈷上移或下移，此時硬質合金棒不同部位的張力或壓力就變大，導致其彎曲變形。

3.溫度梯度。在燒結過程中，液相鈷一般向溫度高的部位移動。溫度越高，鈷含量越高，硬質合金棒變形就越嚴重。

4.密度梯度。由於燒結過程中壓力不足和壓制材料表面不均勻，密度梯度成為了另一個重要的影響因素。密度越小的硬質合金棒更容易彎曲變形。


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國際整體硬質合金刀具行業現狀主要體現在以下兩個方面：

首先，國際整體硬質合金刀具行業現狀體現在國際整體硬質合金工具產值約為13億美元，其中PCB鑽頭與微型銑刀為6億支（微型銑刀約占20%），平均單價為1美元/支，約6億美元；金屬加工用整體硬質合金刀具2500萬件左右（銑刀占60萬以上），平均單價為30美元左右，總產值約7億美元。

其次，國際整體硬質合金刀具行業現狀體現在整體硬質合金刀具站前列的是德國、瑞典主要供應商，約占市場份額的60%左右。亞洲的中國、日本、南韓約占25%左右，北美15%。

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國內硬質合金刀具行業現狀主要體現在以下兩個方面：

首先，國內硬質合金刀具行業現狀體現在儘管國內的中鎢線上科技有限公司等幾家大型硬質合金企業可以生產高強度、高硬度的超細合金，但難以滿足汽車、航空航太和模具三大製造業對刀具高強度、高耐磨性、高穩定性的要求。國內的硬質合金刀具雖然在價格上相對於進口刀具由優勢，然而在穩定性上卻處於劣勢地位。

其次，國內硬質合金刀具行業現狀體現在硬質合金刀具的使用技術研究相對落後。國內對硬質合金刀具切削資料的研究一直沒有大的投入，對硬質合金刀具的切削工藝研究甚少，硬質合金刀具的設計也多停留在測繪、仿製、替代進口產品的低層次上。

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硬質合金刀具的鑲焊是一個非常重要的工序。因硬質合金與鋼材的化學成分及物理機械性能完全不同，往往在焊接時容易產生硬質合金刀具焊接裂紋而使得硬質合金刀具報廢。

硬質合金刀具焊接裂紋是焊接硬質合金刀具時應力過大而引起的。在充分加熱後，硬質合金刀具開始冷卻，焊接凝固。由於鋼的熱膨脹係數比硬質合金大2-3倍，在鋼與硬質合金上產生不同的收縮，達到室溫後，鋼的收縮時硬質合金的兩倍。逐漸收縮的結果是在硬質合金刀具上產生拉應力，由此產生硬質合金刀具焊接裂紋。此外，硬質合金在950°C-1100°C就會產生劇烈氧化，所形成的氧化膜存在許多空隙而使硬質合金變脆，從而降低硬質合金刀具的機械性能。因此，在焊接時，必須避免焊接區域的氧化現象。

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為了有效提高硬質合金階梯鑽的鑽孔效果以及降低成本、提高生產效率和使用壽命，在硬質合金階梯鑽修磨時需注意以下幾個技巧：保持刃口與砂輪面水準，鑽頭軸線與砂輪面角度為60度，刃磨方向由刃口向後刀面等。

刃口與砂輪面水準：修磨前需要將主切削刃口與砂輪面放置在同一個水準位置，這樣才可以保證修磨過程中整個切削刃都能被修磨到。

鑽頭軸線與砂輪面角度：一般地鑽頭軸心線和砂輪面的角度可取60度。此角度為鑽頭的鋒角，如果角度不對，鑽頭頂角的大小及主切削刃的形狀和橫刃斜角將會受到影響。

刃磨方向：当刃口接触砂轮后，刃磨方向应该从钻头的主切削刃刃口向后刀面。先少量刃磨即钻头切入时可轻触砂轮，缓慢往下移动。刃磨时注意观察火花均匀度，控制手上压力，及时冷却钻头。


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在安裝和使用硬質合金微型鑽頭的過程中，保證同心度的精確性十分重要，因為不同心除了造成誤差外還易造成的過多的側向負荷從而導致鑽頭崩裂。此外切削初始時需考慮刀鑽頭承受的偏心力，以及工件表面的形狀都有可能導致定心孔的偏差甚至刀具的損壞。

一 般的定心誤差消除的方法包括使用在使用硬質合金微鑽頭時，先使用剛性較好的定心鑽取得一個深度為直徑1-2倍的初始孔，同時為了防止誤差產生和崩刀應保證 定心鑽的鑽尖頂角大等於微鑽頂角。如果直接使用硬質合金微鑽，為了防止鑽頭滑步，需保證初始切入的進給量遠遠小於隨後的正常進給量。盡可能提高硬質合金微 鑽的的轉速，達到最佳切削速度，也有利於鑽孔效果的把控和誤差消除。

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