國產硬質合金螺旋立銑刀，自20世紀80年代已問世，當時由於刀片需擠壓呈螺旋狀，工藝複雜難度大，遲遲未擴大生產，後逐漸發展，在2008年國家已制定部標，目前國內已有數十家刀具專業廠生產螺旋立銑刀，品種規格齊全。以往螺旋立銑刀，用在普通銑床上較多，應用在CNC加工中心上較少。常規螺旋立銑刀若在硬質合金材質、刀片截面尺寸、刀具幾何參數及刀體的強度等方面設計不妥會造成不少缺點。可這種結構立銑刀有它獨特的長處，不僅製作工藝較簡單、成本低，最主要的是切削性能好，切削刃銳利，刃口用鈍後還能多次修磨，刀具使用成本低，可彌補可轉位刀具在使用中的不足，若能提高刀具的強度，增加刀具的耐磨性，這類刀具是很理想的刀具。

1998年株洲廠家對螺旋立銑刀嘗試了改進，硬質合金刀片材質從原來的單一YG8牌號改為亞微細顆粒YL10.2及YS25合金牌號。YL10.2合金硬度≥91.8HRC，抗彎強度達到4 000N/m2，主要適於切削各種鑄鐵、有色金屬及非金屬材料。YS25牌號是在WC-CO-TiC基礎上加入8%Tac元素，對應ISO的P25～P30使用範圍，主要用於銑削各種鋼材，尤其是合金鋼之類材料效果突出。與常用硬質合金刀片材料相比，這兩種合金材料無論是物理機械性能還是使用性能都有很大改善和提高，具有很強的耐磨性、抗衝擊韌性、抗氧化性、抗粘結和抗擴散能力；同時增加了螺旋硬質合金刀片的截面尺寸，刀體進行了淬火處理，刀具刀尖處由原來倒角形改為小圓弧形。改進後立銑刀在各地加工中心上多年使用，受到了好評，而且價格比國外同類產品降低很多。（結束）

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數控刀具是指與先進高效的數控機床相配套使用的各種刀具的總稱，是數控機床不可缺少的關鍵配套產品，硬質合金數控刀具以其高效、精密、高速、耐磨、長壽命和良好的綜合切削性能取代了傳統的刀具。硬質合金數控刀具的重要性主要表現在以下幾方面：

(1) 數控刀具的性能和品質直接影響到數控機床生產效率的高低、加工品質的好壞和經濟效益。數控加工機床生產效率的高低、被加工工件品質的好壞以及生產成本，在很大程度上取決於數控刀具材料及其刀具結構的合理選擇。

(2) 硬質合金數控刀具不僅為先進製造業提供了高效、高性能的切削刀具，而且還由此開發出了許多新的加工工藝，成為當前先進製造技術發展的重要組成部分和顯著特徵之一。

(3) 數控刀具具有“三高一專”(即高效率、高精度、高可靠性和專用化)的特點，廣泛應用於高速切削、精密和超精密加工、幹切削、硬切削和難加工材料的加工等先進製造技術領域，可提高加工效率、加工精度和加工表面品質。

(4) 隨著數控機床的應用越來越廣，數控加工技術代表了現代切削加工技術的發展方向，而切削加工技術的進步是與數控機床和數控刀具的發展和應用密不可分的。只有把數控機床和數控刀具結合起來，才能充分發揮數控加工技術的潛力。（結束）

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實驗方法

1樣品處理

仲鎢酸銨樣品, 參考結果由該公司用傳統化學分析法、AAS法、電弧發射光譜法測定, 個別結果由第三方實驗室驗證。稱取0. 500 g仲鎢酸銨樣品於聚四氟丙烯瓶中, 加入約40 mL 4% NH3·H2O (或4% H2O2 ) , 置於80 ℃ 水浴鍋中加熱, 振盪約15 min至樣品溶解完全, 冷卻。加入50 μL 10. 00 mg /L內標溶液, 再加入4% NH3·H2O (或4% H2O2 )至溶液總重量為50 g, 即1% TDS溶液, 內標元素濃度為10mg /L。

2 工作曲線

儀器採用標準加入法(MSA )校準。以其中一仲鎢酸銨樣品配製校準溶液。混合校準溶液中Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、As、Cd、Mo、Sn、Sb和Pb的濃度均分別是0、10、20和40 μg /L。Ti是0、5、10、20 μg /L。S、P和Si分別是0、20、40、80 μg /L。所有樣品和校準溶液中都加入10 μg /L的內標溶液。完成MSA校準曲線之後, 將MSA校準曲線轉換成外標法校準曲線, 所有其他樣品的濃度都可以用外標法曲線求得, 而不需對所有樣品進行標準加入。

硬質合金鉸刀作為一種高效切削工具問世以來，已越來越廣泛地被採用。在ISO的硬質合金P, M和K類基礎上，我國發展生產了碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭和鈷等硬質合金材料，突破了高效鉸削這一難關。但是，對硬質合金鉸刀如何正確設計、加工，特別是硬質合金鉸刀各參數如何達到合理安排，使其標準化、優選化和系列化，並獲得滿意的經濟效果，還有諸多問題需要探討和解決。

1、確定切削刃、校正刃、過渡刃刃帶。鉸刀的要害部位之一就是刃帶，不同的被加工材料，不同的工件鉸削餘量及不同的工件與鉸刀的相對轉速決定著不同的刃帶寬度。生產中使用的鉸刀常出現以下情況：鉸刀使用壽命短，刃帶迅速磨損而報廢；鉸刀表面粗糙度差，導致被加工工件孔的表面粗糙度更差；工件經鉸削加工後的孔變形，因而孔的圓度超差，往往造成產品報廢。

分析現場使用後的硬質合金鉸刀，發現所有報廢的鉸刀磨損量並不大，除靠近切削刃和過渡刃1～2mm處有磨損痕跡外，其餘切削刃完好，因此得出結論：除了不斷提高鉸刀切削刃外圓的表面粗糙度要求外，還必須對硬質合金鉸刀刃帶寬度進行優化。經過多次生產實踐和試驗，找出了鉸刀刃帶寬度的最佳尺寸範圍，見表1。

表1碳鋼用硬質合金鉸刀刃帶寬度推薦值(mm)

（未完待續。本文分為2部分，這是第1部分，第2部分請參考：）

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上文提到刃帶是硬質合金鉸刀的關鍵部位，影響到鉸刀的工作速度、加工品質和工具壽命，應根據不同的加工材料硬度選擇最優化的鉸刀刃帶寬度參數。本文討論材料變形規律、合理確定公差及正確制定企業標準等要點。

2、掌握材料變形規律，合理確定硬質合金鉸刀公差。由於硬質合金鉸刀與高速鋼鉸刀的切削狀態不同，前者是切削加擠削，因此發熱量大大超過了高速鋼鉸刀。用硬質合金鉸刀進行高速鉸削時，最高發熱量可達800℃，工件由熱變冷時，工件內孔收縮量大，鉸刀不立即取出還會有被咬死現象。鉸削中材料的硬度、單位切削力和鉸削所產生的熱量見表2。因此設計根據材料特性設計合理的鉸刀公差十分重要。

3、正確制定企業標準，擴大硬質合金鉸刀的使用範圍。從以上分析中可以看出，我們在制定硬質合金鉸刀標準時不能硬套上級標準，在採用國際標準和國家標準普遍原則的前提下，還要注意制定企業內控標準。針對不同特點制定的硬質合金鉸刀公差原則已經被實踐所證實，而且被廣泛認可採納。根據實際情況可設計多種位置不同的公差帶。由於材料硬度變化，鉸孔後材料收縮量也隨之而改變，其鉸刀的製造公差應隨材料的膨脹或收縮值浮動，並且也可以超越產品公差帶。

（結束。本文分為2部分，這是第2部分，第1部分請參考：）

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上文提到隨著數控機床和加工中心設備的不斷增加，硬質合金可轉位孔加工刀具逐漸得得到普及，並且向刀具精密化和小型化發展。本文講述硬質合金孔加工刀具的另一個趨勢，即產品結構的模組化。

近年來，由於科學技術的不斷進步和人們消費需求的不斷異化，產品的壽命週期縮短了，產品更新換代的速度加快了。這種形勢正在迫使許多生產企業走上多品種，小批量的生產方式，以適應市場需求的多變性及提高本企業產品的市場佔有率。這就對為少品種大批量生產奠定基礎、開闢道路的標準化活動提出了挑戰。作為系統時代的標準化方法，模組化一經在產品設計上使用，就很快顯示出其廣闊的發展前景。它成功地解決了所謂多樣化的挑戰，為多樣化生產條件下的標準化開闢了一條新路。

產品模組化設計一般都具有很大的靈活性和適應性，設計週期短，成本低等一系列優點，並有助於電腦輔助設計(CAD)，成組技術應用以及標準化管理，而硬質合金刀具模組化除上述主要對生產企業有利的優點外，對用戶也會帶來不少好處，如:減少刀具的儲備和修磨，從而改善刀具管理；減少調整和裝拆刀具，發展自動換刀技術，從而減少停機時間，減輕工人勞動量；更換部份模組可改變刀具品種，適應於新材料或新結構，從而有利於用戶改進工藝，提高生產效率及發展新產品。同其他刀具一樣，隨著生產的多樣化，產品結構模組化將日益顯示出其廣闊的發展前景。但由於硬質合金孔加工刀具受結構限制，其產品結構模組化的難度要比其他產品較高，因而模組化的發展速度會比其他產品慢一些。
總之，硬質合金孔加工刀具由於其尺寸必須限制在孔的尺寸以內，技術改進不易。但隨著科學技術的進步，相信孔加工刀具的設計，製造水準也會得到長足的進步。

（結束。本文分為若干部分，這是第3部分，第2部分請參考：http://news.chinatungsten.com/big5/tungsten-information/80174-ti-10303）

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以W-25Cu鎢銅合金電極為例，其一開始的密度隨著熔滲溫度的升高而升高。當溫度到達1350℃時，其密度達到最高（14.84g/cm³）。而當溫度超過1350℃，合金密度有所下降。這是因為熔滲所必須的基本條件之一就是熔滲金屬要求能夠很好地潤濕骨架材料，即0°＜θ＜90°（θ為銅和鎢的潤濕角）。而θ越小越有利於熔滲過程的進行。

而溫度是影響擴散作用的重要因素，鎢銅的潤濕角與溫度的關係如下圖所示。熔滲溫度越高，熔滲時浸潤角越小，從圖中不難看出，潤濕角隨著溫度的升高而降低，表面張力會隨溫度的升高而增加。理論上說，當溫度為1350℃時，θ=0°，此時熔融的銅和鎢完全潤濕，熔滲效果最好。並且純銅液相的粘度隨著溫度的升高而降低，所以提高熔滲溫度可以增加銅液的流動性，增強毛細作用，有利於熔滲的進行。

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而勢能較高的銅液內部分子不斷進入勢能較低的附著層中，分子所損失的勢能也就不斷地轉換成分子的重力勢能，使液體在毛細管中不斷上升。

熔滲必備的基本條件為：

1.熔滲金屬（銅）能很好潤濕骨架材料（鎢）；

2.骨架材料（鎢）與熔滲金屬（銅）的熔點相差較大，不致造成零件變形；

3.骨架（鎢）與熔滲金屬（銅）之間不互溶或溶解度極小，使得避免如果反應生成熔點高的化合物或固溶體，液相會消失。

4.熔滲金屬的量應以填滿孔隙為限度，過少或過多都有不利影響。

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電感耦合等離子體質譜測定高純仲鎢酸銨中磷及其它微量元素

仲鎢酸銨(APT)是生產WO3及金屬W的重要原料,其純度直接影響WO3及金屬W的品質。目前,高純APT及其它鎢材料中痕量雜質元素的測定主要採用原子吸收光譜法(AAS)、電感耦合等離子體原子發射光譜法(ICP-AES)和電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)等。然而,這些方法都不同程度受到鎢基體干擾。例如,AAS受鎢氧化物的背景干擾很大,ICP-AES受鎢的富線光譜干擾嚴重。與AAS和ICP-AES等儀器相比,ICP-MS具有更高的靈敏度和更低的檢出限,並且譜線干擾很小,廣泛應用于高純材料分析。但是其受鎢高鹽基體影響很大,容易引起高鹽沉積而造成錐口堵塞。對於高純度樣品,一般會採用離子交換色譜法、液液萃取法和共沉澱法等方法分離鎢基體並富集待測元素。目前缺少能有效快速分離高純仲鎢酸銨中的痕量元素而不引入新的污染或造成微量元素損失的方法。另外,樣品前處理耗時,分析速度很難滿足生產線的需求,因此需要建立新的快速、高效靈敏的分析方法。

ICP-MS分析樣品時,一般要求溶液樣品中的總溶解固體(TDS,即總鹽度)含量低於0.1%。因此,對於高基體樣品分析都需要預先稀釋。然而,對於高純度樣品,目標元素濃度很低,經過高倍稀釋後,其濃度可能會低於方法的檢出限,尤其是ICP-MS檢測困難的難電離元素(如P、Si等)。對於Na、K、Ca、Fe等關鍵元素,在樣品稀釋過程中還很容易引入污染,從而使測定結果不可靠。本研究採用增加一路輔助氣體降低樣品引入量,通過氣溶膠的方式實現高基體樣品引入,並採用了NH3·H2O和H2O2溶解高純仲鎢酸銨樣品,對比了不同溶解方法對樣品測定結果的影響,建立了ICP-(ORS)-MS快速簡單測定高純仲鎢酸銨中20種痕量元素的方法,適用于仲鎢酸銨的生產現場品質監測。




 

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上文提到隨著生產對高速、高效、高壽命和高可靠性的追求，硬質合金孔加工工具占孔加工工具的比例日益增大，其中硬質合金麻花鑽普遍採用橫刃修磨和設計油孔。本文討論硬質合金可轉位孔加工刀具小型化和精密化趨勢。

硬質合金可轉位孔加工刀具隨著數控機床，加工中心的普及將逐漸普及。先進設備的不斷增加，使發揮設備效率更加重要。由於數控機床，加工中心等先進設備的不斷增加，切削加工費用也將不斷增加。美國切削加工費用從1971年到1981年，平均每年要增加12%。數控機床每小時的費用高達500～1000美元。我國加工中心的市場求量1987年為100～200台，而到2000年預計將達到3750～5000台。在這種設備費用昂貴的情況下，要提高切削加工的經濟效益，只有儘量發揮設備效率，從而相對增加刀具的消耗。可轉位元孔加工刀具在這樣的情況下會進一步得到用戶的青睞。

為了擴大可轉位刀具的市場佔有率，刀具製造商正致力於其小型化和精密化。如德國的ABS-KUB淺孔鑽最小鑽頭直徑為Φ14mm；HTS-C深孔鑽最小鑽頭直徑為Φ20mm；雙刃內冷卻可微調鏜刀的最小鏜孔尺寸可達Φ18mm；單刃可轉位硬質合金鏜刀的最小鏜孔尺寸僅達Φ4mm；可轉位階梯鑽最小鑽頭直徑可達Φ13mm。單刃微調鏜刀只要按合適的切削用量加工，孔徑偏差可穩定在±3μm之內。

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