纳米晶硬质合金应用I
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- 发布于 2013年5月10日 星期五 11:53
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纳米WC-Co硬质合金，因其特殊的耐磨蚀、高硬度，以及优异的断裂韧性和抗压强度被广泛应用于现代科技各个领域，己被制成加工集成电路板的微型钻头、点阵打印机打印针头、整体孔加工刀具、木工工具、精密模具、牙钻、难加工材料刀具等。其主要应用概括为以下几个方面：
(1)金属加工。当初，亚微细WC硬质合金的开发是为了解决高温合金等难加工材料的切削加工的需要，现代纳米WC硬质合金在强度和韧性方面优于亚微细合金，因而更适用于高温合金、钛合金、不锈钢、各种喷涂(焊)材料、淬火钢、冷硬铸铁等的加工。纳米WC硬质合金突破了普通硬质合金的抗弯强度远比高速钢低这个局限，其应用已延伸到高速钢占统治地位的领域。
(2)电子工业。电子工业产品的发展趋势是小型化、集成化、精密化。集成电路板材质是环氧树脂粘结玻璃纤维或玻璃纤维增强的塑料。这就要求微型钻头有很高的硬度和耐磨性;而钻头直径很小(一般0.2～0.3mm，甚至0.05mm)、易折断，还要求钻头有高的强度和韧性：并且钻孔需要正确的孔位精度，又要求钻头有高的刚度(弹性模量)，这些要求相互矛盾。致使普通硬质合金以及亚微细晶粒硬质合金钻头都难以满足这些要求，只有用晶粒度小于0.5µm的纳米晶粒硬质合金才行。又如点阵打印针，其直径仅有0.2-0.35mm；加工集成电路引线的框架用的多工位跳步模，冲头厚度≤0.2mm,误差仅为0.002mm；另外还有印刷电路板引线切头用的圆片切刀，以及精密的小模具等，都要求使用纳米晶粒WC硬质合金来制作以实现其功能。
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纳米晶硬质合金
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- 发布于 2013年5月10日 星期五 11:49
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WC晶粒小于1µ，而在0.5µ左右的合金称为纳米晶硬质合金。Co含量在10%以下的纳米合金的耐磨性是普通合金的3～10倍，10%～20%Co的高钴合金，用于电子工业集成电路板的微型钻，其寿命超过高速钢的50倍。
随着世界进入电子时代以及各种难加工材料的问世，纳米硬质合金的需求量愈来愈大，迄今为止世界上已有90多个纳米硬质合金牌号。
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中国钨合金应用发展I——钨合金与平衡配重块
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- 发布于 2013年5月10日 星期五 11:42
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钨合金是中国最早开发的一种高密度钨合金，20世纪60年代初首先研制和开发了陀螺仪转子和平衡配重用W142合金，其成分为(92.5~93.5)W-(4.2~4.9)Ni-(2.1~2.55)Cu，该合金的抗拉强度高、弹性模量大且无磁性，满足了国产飞机的陀螺导航和第一颗人造卫星上的需要，但当时应用很有限，产量不到10t。70年代中期，为了满足某些工程的需要，相继研制开发了90W-7Ni-3Cu和FGR-W-Cu-Ni两种牌号的钨合金用于平衡配重材料应用在导弹和核潜艇中，其单件重量达50kg。此后，70年代末80年代初，又相继研究开发出W131（（95.5~96.5）W-（2.5~3）Ni-（1~1.5）Cu）、 W152（（92~94）W-（4.5~6）Ni-（1.5~2）Cu）、W173（（90~91）W-（5.5~6）Ni-（3.5-4）Cu）三种牌 号的高密度合金用做平衡锤以及在高速旋转下控制分油门调节油量的质量块，并应用“斯贝”航空发动机中。
与此同时，所开发的WA162钨合金砧块与普通Cu-W80砧块相比，其使用性能提高3~4倍，到80年代末该合金产量达到了数十吨。90年代研制了高均匀度大膨胀系数钨合金，研究发展了多种成分体系和牌号的W-Ni-Cu系合金，主要包括：W163（（91~92.5）W-（4.5~6）Ni-（1~3）Cu）、W-Ni-Cu-Mn、W-Ni-Cu-Ag、W-Ni-Cu-Sn。所研制开发的W-Ni-Cu-Mn（Ag，Sn）大膨胀钨合金的线膨胀系数达到8.0×10-6/℃以上，比W163合金提高30%以上。解决了W-Ni-Cu合金与陀螺仪中的铍部件匹配性，提高了陀螺仪的性能和精度，从而推动了W-Ni-Cu系合金在航空、航天及航海等领域上获得更为广泛的应用。
经过近50年的发展，该合金的研究发展与推广应用取得了很大的进步，形成了多种合金成分体系与10余个合金牌号，研究开发了平衡配重材料、陀螺仪转子材料、电热镦粗砧块材料、屏蔽材料、电极材料等多种产品，形成了多个系列，年产量达400~500t，广泛应用于军工、航天、机械加工、仪器仪表、石油开采、医疗卫生等领域。
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不铲磨硬质合金铣刀
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- 发布于 2013年5月10日 星期五 11:48
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不铲磨硬质合金铣刀的刀片是通过键、压环及压紧螺钉定位和固定在刀体上的。刀体材料采用 40Cr调质处理，压环采用45钢制成，硬质合金刀片的类别按工件的材料而选定。
这种刀具用于铣削铸铁类圆柱齿轮，与普通高速钢铜盘形齿相比，除了由一次铣削工件一齿改由一次同时铣削工件二齿，而且硬质合金刀具的切削速度可提高1倍以上，刀具耐用度可提高5倍以上。
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刀具新材料开发
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- 发布于 2013年5月10日 星期五 11:18
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新刀具开发的方向应是更耐热，导热更好，更耐磨，韧性也更高。新型硬质合金RT9005和RT9010，因为断续切削需更高的韧性，就直接使用了超细微粒硬质合金TF15（晶粒在1μm以下具细小组织，其强度、硬度和韧性综合性能均高）。
对于钛合金，RT9005较硬、耐热、耐磨且耐塑性变形，但韧性稍差，故用于对其高速连续加工；RT9010耐磨性韧性较平衡，一般为车削时的首选；TF15则用于断续表面不稳定加工时。
在这三种刀片上用MIRACLE先进物理涂层技术涂以AlTiN时，其硬度和氧化起始温度提高，与基体结合力也好，而摩擦系数降低，适用于超耐热合金的相应加工。这类刀片材料除了用于车削外，也可用作铣刀的可转位刀片材料。
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