美国军方已经完成了对“无污染” 钨合金绿色子弹的研制工作，这种子弹已完全取代军队中广为使用的铅头子弹。据美军方发言人表示，此举的目的只是想让大家知道“我们也想成为保护自然的人”。

据资料显示，在美军日常大大小小的射击训练中，美国士兵每年就要消耗掉大约2亿发5.56毫米口径的子弹，由于没有专门的清理工作，每次训练完毕都会在射击场上留下大量污染土地和地下水的含铅的子弹头。而这一不起眼的行为早就为环保人士所关注，国际自然保护部门还为此把美国五角大楼列入到了“破坏自然者”的黑名单中。为了不留下“破坏环境”的恶名，美国军队从1994年开始了不含铅子弹的研制计划。该计划已经耗资了大量的物力财力。专家们在对各种金属进行研究后得出结论，钨合金硬度大、耐磨损、密度高、高温强度好、化学性质稳定、抗腐蚀等显著优点。钨合金不但完全可以替代铅作为子弹的主要原料，而且钨合金子弹的性能也比铅头子弹更好，其密集度也要超过铅头子弹，钨合金绿色子弹由此衍生。

但是，这种不会对环境造成破坏的“绿色子弹”要比铅头子弹的造价稍微高一些（前者为8美分，后者为5美分）。

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对于上文所提到的几种电火花加工所用的电极材料，进行简单的分析。

一、石墨

石墨，从化学的层面讲它是碳元素的一种同素异形体，是以共价键结合的公价分子。它的熔沸点也较高，熔点可达3652℃，沸点达4827℃，不溶于水。其所具有的优良的导电导热性、化学稳定性和可加工性，所以是电火花加工中被广泛采用的工具电极材料。石墨还具有不同的种类，其可按石墨粒子的材料密度、尺寸大小与机械和电性能进行分级。

其中，细级石墨的粒子和孔隙率较小，机械强度较高，价格也相对较高。用于电火花加工时，电极损耗率通常较低，但是材料的去除率也相对较低。目前市场上所供应的石墨等级平均粒子大小在10μm以下，选用时主要取决于电极的工作条件（如精加工、半精加工或粗加工）以及电极的几何形状。工件加工表面粗糙度与石墨粒子大小直接相关，通常粒子平均粒径在1μm以下的石墨等级专门用于精加工。












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电火花加工，又称Electrical discharge machining （EDM），其采用的电极材料的自身性能将影响到整体加工的各项性能指标（如工具的损耗率、材料的去除率、工件表面的质量等等）。也正因为如此，电极材料的选择在电火花加工中就显得相当重要了。

首先，电极材料应满足高熔点、具有良好的热导率和导电性能、较低的膨胀系数以及一些力学性能的就要求，这样一来，在电火花加工的过程中才能具有优良的耐热性、抵抗变形和低损耗率的性能。理论上讲，电极具有微细结晶的组织结构，对于降低电极损耗是较为有利的，一般认为适当减小晶粒的尺寸可在一定程度上降低电极损耗率。此外，工具电极材料应保证电火花加工过程稳定、工件表面质量良好、生产效率高以及电极材料自身应来源丰富、价格合理且易于加工。

随着电火花加工应用的范围日益增大，对其相适应的电极材料以及相关的电极制备方法也不断推陈出新。就目前来说，已经投入生产的和正在研发当中的工具电极材料已经相当丰富了，如石墨、钨（W）、铜（Cu）、等单质金属或非金属单质，钢、铸铁、以铜（Cu）或钨（W）为基体的合金复合材料，或是聚合物复合材料、金刚石等等。

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研究发现金属的高密度性质对辐射有很好的屏蔽效应，并且随着金属的密度的增大对辐射的屏蔽性也越好。在现有可用金属中只有钨和铅在制作屏蔽罐行业用得比较多。金属铅用的比较早，但在长期使用过程中也暴露出一些问题。铅本身和其化合物对人体各组织均有毒性，中毒途经可由呼吸道吸入其蒸气或粉尘，然后呼吸道中吞噬细胞将其迅速带至血液；或经消化道吸收，进入血循环而发生中毒。中毒者一般有铅及铅化物接触史。口服2-3克可致中毒，50克可致死。也正是这样有关部门正在大力研究铅的替代物质，并逐渐取消铅的使用。在这种背景下钨渐渐被重视起来。在制作屏蔽罐产品中一般使用高比重钨合金，因为钨合金的密度可以达到很大。

钨合金和铅材料相比钨合金表现出更加环保的特性。钨本身不具毒性也不会产出放射性物质。并且钨合金以加工，钨储量丰富。

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在新疆多为大中型水库，水源一般是三山（昆仑山、天山、阿尔泰山）融雪，水质好，污染少，水草繁茂，水中微生物、小动物生长迅速，水族食物链完整。库中鱼儿多天生天养，或人放天养，品种多，品质高，种群大，野性强，咬钩猛，讯号显。每年夏季，一到节假日，城市周边水库，人头攒动，钓竿林立，伞蓬满布，让人心生向往。以下是新疆地区夏季水库钓鱼适用的钓具和饵料：

1.钓具。水库钓鱼，首选海竿，3.6-4.5米适用。配5000型旋压式绕线轮，贮100米6号尼龙线，配扁型空心钨合金渔坠，短竿配60克的，长竿配80克的，10号或11号炸弹钩。抄网、鱼护、钓箱、饵盆、毛巾、失手绳、鱼夹、摘钩器、遮阳伞、磨钩器；夜钓还要头灯、夜光棒、帐篷，其他生活用品、药品等，按个人需要，备齐带够。之所以选择钨合金渔坠子，是因为钨合金渔坠子的密度大、体积小，重量足够，可以快速沉入水底，提高鱼儿的上钩率。同时，钨合金渔坠子是环保的渔坠子，符合当今环保的主题。

2.饵料。海竿饵料配方殊多。新疆夏季库钓主要是鲤鱼，其次是草鱼和鲫鱼。现展示一种简约饵方（同时适用鲤、草、鲫）供参考。鲤鱼成鱼颗粒饲料70%，麸皮（或酒糟）25%，麝香小米5%。关键是颗粒饲料必须用当地生产 的，钓鱼人叫“接地气”。新疆喂鱼的颗粒饲料，主要原料就地取材，有菜籽油渣、葵花籽油渣、棉籽油渣等。具体做法是，出钓前一天晚上，将颗粒饲料用温水泡 开，拌上炒香的麸皮（或酒糟），上笼蒸30分钟，取出晾凉，加50度以上曲酒，加量按每1000克干料50克酒，（酒糟代麸皮的，不再加酒），装入塑料袋 扎口，置入冰箱冷藏，次日凌晨，连同麝香小米一并带到现场。饵料用量，水库鱼儿密度大的，每竿每天（12小时计）600克（干料，下同），鱼儿密度小的，每竿每天按900—1200克准备。

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按照具体工作用途分类，钨铜合金电极具体可分为电阻焊电极、电火花加工电极以及高压放电管电极等等。

3.高压放电管电极

放电管是一种使用于设备输入端的高压保护元件。若其两端的电压高过其保护规格值时，其内部会出现短路现象，并吸收掉输入的过高压。结合钨W密度大、熔点高和铜Cu可塑性性好、高热导率与电导率的优良特性，钨铜合金材料电极选用精细高纯钨粉、高纯钨铜粉，经静压成型，高温烧结、溶渗铜的一流工艺精制而成。

针对硬质合金钨钢，高碳钢，淬火模具钢采用普通铜公电极损耗工大，精度低，加工慢的缺点，利用钨钢高导电，熔点高、热膨胀小的优点进行电火花放电加工，极大的改善了加工速度和精度。钨铜不仅导电性能好，软化温度高，而且耐电弧腐蚀，高耐磨性，使用寿命长，修正电极的频率低，在提高生产效率的基础上还节省了加工工具的成本及维修费用，所以钨铜合金是理想的高级焊接材料。此外，影响钨铜合金电极磨损的主要因素是脉冲间歇时间，其次是峰值电流，所以降低电极的磨损，可采用较长的脉冲时间和较低的电流峰值。

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按照具体工作用途分类，钨铜合金电极具体可分为电阻焊电极、电火花加工电极以及高压放电管电极等等。

2.电火花加工电极

电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工（Electrical Discharge Machining， EDM）。进行电火花加工时，工具电极和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给，当两电极之间的间隙达到一定距离时，两电极上所施加的脉冲电压会将工作液击穿，产生火花放电。

电火花加工具有脉冲放电能量密度高、脉冲放电持续时间短、工作时电极与工件材料不发生接触，宏观作用力极小以及可以改变结构简化生产工艺的多个特点。电火花加工电极早期采用铜或石墨电极，便宜但不耐烧蚀。钨铜电极的优点是耐高温、高温强度高、耐电弧烧蚀，并且导电导热性能好，散热快。应用集中在电火花电极、电阻焊电极和高压放电管电极。电加工电极特点是品种规格繁多，批量小而总量多。作为电加工电极的钨铜材料应具有尽可能高的致密度和组织的均匀性，特别是细长的棒状、管状以及异型电极。此外，由于在钨钢，耐高温超硬合金压铸被腐蚀产生的，常见的电极损耗大，速度慢，钨铜电气高速，低损失率，精确的电极形状，优良的加工性能腐蚀，可以在一定程度上确保加工件的精度大大提高。











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近十几年来，我国材料科技工作者对穿甲弹用高密度钨合金进行了多方面的试验研究和机理探讨，特别是对添加合金元素和形变强化等方面进行了大量卓有成 效的研究，这对促进我国钨合金穿甲弹的穿甲威力和赶超世界先进水平产生了巨大的推动作用。然而，由于多方面的原因，也存在各种各样的问题。首先，随着弹用钨合金技术的公开，一些院校和科研机构也开展了有关研究，这大大地促进了钨合金材料性能的提高，但随着研究范围的扩大，低水平重复研究的现象也日益严重。例如，一些单位大量重复专业研究院所已完成或已应用的研究内容，如钨合金的组织与性能、机械合金化、超细粉或纳米粉烧结研究等，有的院校甚至将此类研究作为研究生的毕业论文选题。其次，多口列题现象也很普遍，某些省份或院校也以基金项目列题开展穿甲弹用钨合金研究，这不仅浪费了可贵的科研经费，也浪费了年轻学者的青春年华。尤为严重的是，一些研究论题并未充分论证，也不考虑实际应用的可能性，如注射成形由于脱脂困难等原因，较难用于大口径钨合金穿甲弹制备，而且所谓的近净成形对需要变形并机械加工的穿甲弹弹体也没有实际意义，而国内却进行了大量的试验和研究。

这些现象的存在是多方面原因造成的，它反映处我国军用材料研制管理上的错位与不足，也反映出在研选题上存在着一定程度的盲目性和狭隘性，特别是反映处对于重点研究课题缺乏必要的协调和与用户的信息沟通，因而没有考虑到研究成果的实用价值和经济效益。

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本文第1部分提到硬质合金钻头在加工工程中的磨损主要发生在钻头的切削刃部分，因为从实际加工过程的受力分析中可看出，钻头的切削刃是受力的主要部分，横刃部分走向里较为集中。本章主要讲述钻头在加工过程中产生的切削热的分布情况。

3．硬质合金钻头在加工过程中产生的切削热的分布情况见图3。在加工中，钻头的钻心处由于切削角度较小并且是始终保持切入加工件的最前沿，承受的轴向力占到57%左右，切削过程产生的热量不能及时排出，是整个钻头温度最高的部分。图3所示钻心和钻头刃部红色区域的温度为最高，而钻心横刃处热度最为集中。

图3 切削热的分布情况

（未完待续。本文分为2部分，这是第2部分。第1部分请参考链接：http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/79075-ti-10090）

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1. 钻头的磨损主要发生在切削刃部分（见图1）

图1钻头在加工过程中的磨损

2. 钻头在实际加工中受力的分析，其切削力主要集中在钻头的切削刃部分，其中切削刃受到的转矩最大，横刃部分轴向力较为集中（见表1、图2）。

表1 钻头加工中切削部分切削力的分布

图2 切削刃的受力分析

（未完待续。本文分为2部分，这是第1部分。第2部分请参考链接：http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/79078-ti-10091）

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