刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。广义的切削工具既包括刀具，还包括磨具。绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，所以"刀具"一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。

刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28～前20世纪，就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期(公元前三世纪)，由于掌握了渗碳技术，制成了铜质刀具。当时的钻头和锯，与现代的扁钻和锯已有些相似之处。

然而，刀具的快速发展是在18世纪后期，伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年，法国的勒内首先制出铣刀。1792年，英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明最早的文献记载是在1822年，但直到1864年才作为商品生产。

那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的，许用的切削速度约为5米/分。1868年，英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。1898年，美国的泰勒和.怀特发明高速钢。1923年，德国的施勒特尔发明硬质合金。

在采用合金工具钢时，刀具的切削速度提高到约8米/分，采用高速钢时，又提高两倍以上，到采用硬质合金时，又比用高速钢提高两倍以上，切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大大提高。

由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵，刀具出现焊接和机械夹固式结构。1949～1950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片，不久即应用在铣刀和其他刀具上。1938年，德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。1972年，美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。

1969年，瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法，生产碳化钛涂层硬质合金刀片的专利。1972年，美国的邦沙和拉古兰发展了物理气相沉积法，在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。表面涂层方法把基体材料的高强度和韧性，与表层的高硬度和耐磨性结合起来，从而使这种复合材料具有更好的切削性能。

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钨铁矿为半金属光泽、黑色、条痕褐黑色。不透明，性脆，断口参差状，解理平行，轴面完全，具弱磁性。主要产于高温热液石英脉中。是炼钨的主要矿物原料。

化学组成：FeWO4,FeO 23.65%，WO3 76.35%；钨

鉴定特征：钨铁矿以其硬度、比重作为鉴定特征；

成因产状：钨铁矿则形成于较低的温度条件下；

名称来源：以地名命名，德国Gera的RudolphFerber；

物理性质

硬度：4~4.5

比重：7.51g/cm3

解理：解理平行(010)完全

断口：参差状

颜色：黑色

条痕：淡褐黑及淡黑褐色

透明度：不透明

光泽：树脂光泽至半金属光泽

其他：性脆

光学性质：二轴晶(+),Np=2.255,Nm=2.305,Ng=2.414,双反射率=0.1590,2V(计算)=72,2V(实测)=68.

产地：世界著名的钨铁矿产地有美国科罗拉多州Bouldercounty和中国河北与福建等地。

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1923年，德国的施勒特尔往碳化钨粉末中加进10%～20%的钴做粘结剂，发明了碳化钨和钴的新合金，硬度仅次于金刚石，这是世界上人工制成的第一种硬质合金。用这种合金制成的刀具切削钢材时，刀刃会很快磨损，甚至刃口崩裂。1929年美国的施瓦茨科夫在原有成分中加进了一定量的碳化钨和碳化钛的复式碳化物，改善了刀具切削钢材的性能。这是硬质合金发展史上的又一成就。

硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。现在新型硬质合金刀具的切削速度等于碳素钢的数百倍。

硬质合金还可用来制作凿岩工具、采掘工具、钻探工具、测量量具、耐磨零件、金属磨具、汽缸衬里、精密轴承、喷嘴、五金模具（如拉丝模具、螺栓模具、螺母模具、以及各种紧固件模具，硬质合金的优良性能逐步替代了以前的钢铁模具）。

近二十年来，涂层硬质合金也问世了。1969年瑞典研制成功了碳化钛图层刀具，刀具的基体是钨钛钴硬质合金或钨钴硬质合金，表面碳化钛涂层的厚度不过几微米，但是与同牌号的合金刀具相比，使用寿命延长了3倍，切削速度提高25%～50%。20世纪70年代已出现第四代涂层工具，可用来切削很难加工的材料。

硬质合金是将这种或多种难熔金属的碳化物和粘接剂金属，用粉末冶金方法制成的金属材料。

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硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。现在新型硬质合金刀具的切削速度等于碳素钢的数百倍。

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破片杀伤战斗部的作用原理及特点

破片杀伤战斗部是战斗部的主要类型之一，主要是靠高能炸药爆炸作用下，形成大量高速破片，利用破片的高速碰击、引燃和引爆作用毁伤目标。可以用于杀伤有生力量(人、畜)、无装甲或轻型装甲车辆、飞机、雷达以及导弹等武器装备。根据破片的生成途径，破片杀伤战斗部可分为自然、预控和钨合金预制破片战斗部三种类型。右图为手榴弹的外壳，这就是典型的钨合金预制破片。

自然破片是在爆轰产物作用下，壳体膨胀、断裂破碎而成，该类战斗部的特点是壳体既充当了容器又形成杀伤元素，破片的大小不均匀，形状不规则，在空气中飞行时速度衰减快，使榴弹的有效杀伤范围有限。

钨合金预控破片采用壳体刻槽、炸药刻槽或增加内衬等技术措施，使壳体局部强度减弱，控制爆炸时的破裂部位，从而形成破片。这类战斗部的特点是形成的破片大小均匀，形状基本规则。

钨合金预制破片预先加工成型，将形状与质量预先设计的钢珠、钢箭、钨球、钨柱等钨合金预制破片制作成钨合金预制破片套体，并安装在榴弹弹体的外表面或内表面。这些钨合金预制破片与榴弹弹体爆炸形成的自然破片共同构成破片杀伤场，由于钨合金预制破片飞行阻力特性的一致性，带钨合金预制破片的榴弹将在设定的范围内有较密集的杀伤效果，全弹的杀伤威力有较大程度的提高。

由于钨合金预制破片有一个会影响弹体结构的负面作用，通常只在低膛压火炮弹药里采用，如迫弹和大口径榴弹。应用最为普遍的还要属航弹、手榴弹、地雷等。目前高膛压火炮采用的钨合金预制破片，都是采用的霰弹形式，像瑞士L70式40毫米高射榴弹里装的是碳化钨钢球。钨合金预制破片技术已广泛应用于各种类型的战斗部上。圆柱形破片(钨柱)作为钨合金预制破片的一种类型，由于密度高、穿甲能力强，成为防空、反辐射、面杀伤的主要杀伤元素之一，并得到广泛应用。

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钨合金可以对制造应热力摩擦工具上效果很好。钨合金具有较高的拉伸强度和较好的导热性，最大限度地减少热摩擦的损耗，从而提高了刀具寿命。钢工具，做了许多压铸应用工作，但其寿命随着铸造温度升高而降低。

热检查是在一个热机械摩擦引起的热循环过程中，在型腔表面形成热力循环。降低其表面摩擦的损耗。钨合金铸造模热膨胀系数低和高导热检查电阻热。低的热膨胀使热应力低。高导热率的降低铸件冷却速度更快，热梯度，从而产生的相应的热应力。

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钨合金焊接棒 TIG(GTAW)焊接技术与应用，可以修复和焊接其他很多东西。钨合金焊接棒的使用，也可用于修复模具 ，延长模具寿命降低成本。

钨合金焊接棒的工作方式如下 ：

第一步	第二步	第三步

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钨合金焊条用在氩弧焊(GTAW)是由钨合金制作而成的,因为钨合金具有高密度，钨合金的熔融熔点在3,422°C(6,192°F)。所以,在焊接过程中不被消耗的钨合金焊条,虽然可能会发生一些侵蚀(称为烧伤关闭)。钨合金焊条可以有一个干净的表面或地面已经完成清洁完成钨合金焊条化学清洗，而地面钨合金焊条已被地面大小均匀分布，表面抛光，使他们具有最佳的热传导。钨合金焊条直径在0.5毫米和6.4毫米(0.02和0.25)之间可能有所不同，其长度可以从75到610毫米(3.0至24)。

选择钨合金焊条的优势：

选择适当的钨合金焊条将大大提高焊接质量和生产效率，同时降低了气体保护钨极弧焊(氩弧焊)和等离子弧焊接作业的成本。
选择高品质钨合金焊条，很容易提高弧时间和更好的焊接质量，尽量减少污染。请确保您的钨合金焊条符合标准。

氩弧焊介绍：

气体钨极氩弧焊焊接(氩弧焊)，又称钨极惰性气体保护焊，弧焊过程中使用非消耗钨合金焊条填补焊缝。焊缝区的保护，大气污染，由保护气体(通常是一种惰性气体如氩气)，通常用来填充金属，但一些被称为自体焊接，焊缝，不需要它。一个恒流焊接电源产生的能量通过一列被称为等离子体的高电离气体和金属蒸气进行跨弧。

氩弧焊的操作：

手册钨极气体弧焊通常在所有工业上常用的焊接处理被认为是最困难的。由于焊工必须保持短弧的长度，非常谨慎和技能的要求，以防止钨合金焊条和工件之间的接触。类似火炬焊接，钨极气体弧焊通常需要两只手，因为大多数应用程序都需要焊工手动送入填料金属，用一只手同时操纵在其他焊枪到焊缝区。然而，一些焊接相结合的薄膜材料(被称为自体或融合的焊缝)可以实现无填充金属;最显着的边，角，对接接头。

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钨合金高爆弹(HE)

高爆弹是最普通的炮弹，或被称为榴弹，简称“HE”。多为钢质外壳内填装高爆炸药与雷管。炸药被雷管引爆后，炸裂的外壳变成许多高热锐利的弹片以高速四散。弹片是造成伤亡的主要原因。依据目标的不同，高爆弹可以经由雷管的设定来控制引爆高度，例如地表、空中或是在炮弹穿透目标达某一深度后引爆，以达到最大破坏效果。

钨合金穿甲弹(AP)

穿甲弹是以炮弹材料的硬度与形状，加上装药在射击时传递的动能，在与坚硬的目标接触时穿透表面而达到破坏的效果。穿甲弹除了用来反坦克以外，也可以用来对付其他坚固目标，或者使用在炸弹上，攻击军舰的防护装甲。

早期穿甲弹弹头的外型为简单的尖锥状流线形，但随着射击距离的增加，简单的流线型并不能保证弹头的射击精度，因此为了稳定弹头的弹道，风帽开始出现在弹头前端，这类穿甲弹被称作“被帽穿甲弹”于二战中开始应用，代表作为虎I坦克所使用的Pzgr.40碳化钨芯被帽穿甲弹。二战后期，随着坦克车体正面装甲的倾角越来越大，尖锥状的普通穿甲弹不能保证击穿，但各国在这个时期都开始发现所谓的“转正效应”---钝头弹药在接触大倾角装甲的时候可以接近垂直的角度入射，从而有更大的几率击穿装甲。二战后期开始出现钝头被帽穿甲弹，代表作为苏联IS-2系列重型坦克配备的BR-471穿甲弹

钨合金脱壳穿甲弹(APDS)

脱壳穿甲弹是传统穿甲弹提升破坏效果的改良型。脱壳穿甲弹将真正会与目标接触的弹头直径缩小，外面以较轻的材质作成套筒包覆，在外观上，与普通穿甲弹接近，直径也相同，能够继续使用原有的火炮。

发射之后，当炮弹离开炮管时，因为压力的关系，外层的套统会迅速与中间的小直径弹头分哩，只剩下中央的部分继续前进。脱壳的意思就是将外层的套筒在发射初期脱离的步骤。

这种穿甲弹的好处是可以使用较大口径的火炮，利用较多的装药提供的能量，集中在比传统穿甲弹小的弹头上，提高整体的穿甲能力，以及减少飞行过程中能量的耗损。脱壳穿甲弹是目前穿甲弹的主要型态。

尾翼稳脱壳穿甲弹(APFSDS)

弹体与脱壳穿甲弹类似，弹芯多由稀有的贵金属制造，拥有极高的硬度，最大差异在翼稳脱壳穿甲弹的弹芯尾部拥有尾翼，其功用在射击后，弹芯在空中飞行的姿态能够与射击抛物线成一直线，接触目标后动能集中在弹芯尖端贯穿目标，也就是说尾翼的功用是让弹芯不在空中翻滚。缺点：尾翼会增加风阻，减少动能，易受侧风影响，降低命中率。

尾翼稳定脱壳穿甲弹的尾翼部分因线膛炮和滑膛炮的不同而有所区别：

线膛炮使得炮弹本身在发射的时候具有极高的转速，从而最大限度的消除炮弹的章动效应，进而提高射击精度，距离越远越明显(3000米以上)。缺点就是高转速本身消耗了部分火药能量，因此线膛炮穿甲弹设置稳定尾翼的目的是为了降低炮弹的自转速度，从而使弹头获得更大的动能。

滑膛炮发射的炮弹因限于炮身没有膛线导致炮弹不能自转，进而炮弹本身的章动效应对精度影响很大，因此滑膛炮装备的尾翼稳定脱壳穿甲弹所设置的尾翼是为了能够让炮弹在出膛后有一个自转能力，提高飞行稳定性，这点和线膛炮是刚好相反的。

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内部装填有炸药的钨合金炮弹直到16世纪中期还不十分普及。早期，由臼炮发射的中空内部装填有黑火药的石质或是铸铁炮弹使用燃烧缓慢的合成药充当信管，藉以引爆内填的黑火药，由于信管的点燃与燃烧速度的不稳定，不爆炸的哑弹在当时非常容易见到。

能发射内部装填有炸药的炮弹，具有平直弹道的加农炮一直到1823年才由法国将军Henri-JosephPaixhans发明。19世纪的炮弹多数是用铸铁制造，钢质炮弹最初只使用于穿甲，铸铁炮弹由于无法承受现代火药所产生的爆震，高初速火炮使用的炮弹多数是钢质炮弹。于一次大战，将近70%的步兵伤亡是炮弹爆炸所产生的破片造成的。

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钨合金穿甲弹是以炮弹材料的硬度与形状，加上装药在射击时传递的动能，在与坚硬的目标接触时穿透表面而达到破坏的效果。钨合金穿甲弹除了用来反坦克以外，也可以用来对付其他坚固目标，或者使用在炸弹上，攻击军舰的防护装甲。

早期钨合金穿甲弹弹头的外型为简单的尖锥状流线形，但随着射击距离的增加，简单的流线型并不能保证弹头的射击精度，因此为了稳定弹头的弹道，风帽开始出现在弹头前端，这类钨合金穿甲弹被称作“被帽钨合金穿甲弹”于二战中开始应用，代表作为虎I坦克所使用的Pzgr.40碳化钨芯被帽钨合金穿甲弹。

二战后期，随着坦克车体正面装甲的倾角越来越大，尖锥状的普通钨合金穿甲弹不能保证击穿，但各国在这个时期都开始发现所谓的“转正效应”---钝头弹药在接触大倾角装甲的时候可以接近垂直的角度入射，从而有更大的几率击穿装甲。二战后期开始出现钝头被帽钨合金穿甲弹，代表作为苏联IS-2系列重型坦克配备的BR-471钨合金穿甲弹。

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