硬式钨铜镖

硬式钨合金飞镖到现在已经有很长一段时间了，并且拥有多种不同的类型。较常见的飞镖是镖尖嵌在金属镖筒的标准硬式飞镖。这种镖筒可以由黄铜或钨合金制作而成。

钨的密度是黄铜的两倍，在相同重量下，钨制硬式飞镖的直径比黄铜飞镖小得多。这意味着，如果使用硬式钨铜镖，可以更容易地将三支钨制硬式飞镖扔进双倍区。

硬式钨铜镖品种有很多，特别是涉及到它的握把。握把可以是光滑的，仅由凹槽提供抓力，或是在镖筒制作滚花图案以提供额外的抓力及装饰。

黄铜是最软、最轻的金属，所以硬式钨铜镖需要更大的体积来达到理想的重量。铜质软式飞镖通常是最便宜的。

钨是较坚实，较重的金属，所以在相同的重量下，钨筒软式飞镖比黄铜飞镖更小，更纤细。而且，钨筒软式飞镖也更为耐用，因此凹槽和滚花不会那么容易被磨损。所以钨铜是迄今为止最流行的软式镖尖飞镖材料。

软式钨铜镖

软式钨铜镖得到普及，是因为消费者和飞镖场馆认为它可能比硬式镖尖更加安全，以及软式镖靶的自动评分等其他功能所提供的方便。

黄铜是最软、最轻的金属，所以软式铜镖需要更大的体积来达到理想的重量。软式铜镖通常是最便宜的。

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近20 年来，随着金属注射成形技术的发展，钨合金飞镖杆的技术得到了很快的发展。钨合金飞镖的成型制作方法显著的优点是可以制备形状非常复杂、尺寸要求精度高、无须进一步机械加工的零件。另外，钨合金飞镖杆的程度高，容易批量生产。钨合金飞镖杆是以高比重钨合金为生产原料，依据独特的材料特性，使钨合金飞镖杆性能卓越。但是该种方法因为添加了粘结剂，从而需要特别的混料、成型、脱粘结剂的设备和步骤，同时也对粉末的形状、粒度和粒度分布提出了新的要求。另一方面，设计合适的模具，选用冷等静压成形，经过机械加工、预结和烧结等工序，已经制备出形状比较复杂的钨流口产品，钨合金飞镖杆进一步的加工即可满足实际产品的公差要求。

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钨合金粉末颗粒尺寸对成型、烧结、加工和材料的性能都有非常重要的影响。钨合金飞镖杆的制取方法有很多种，最常用的方法有：混合，压制，烧结，加工。为了提高钨合金飞镖的高温性能，改善其常温的塑性，人们探索各种搀杂的方法。其中比较知名的有在1913 年Pintsch 在钨中添加2%（质量分数）左右的钨钍，直到今天这种合金仍然应用在子行业。添加稀土元素特别是镧和钇的研究一直是热门。稀土元素既是众多合金混合中可提高钨合金飞镖合金的综合性能，同时又是成本增加不多的元素。大量的研究表明，混合稀土钨合金可以降低钨的塑脆转变温度大于100℃，提高钨合金飞镖的再结晶温度150℃左右，提高钨合金飞镖强度特别是高温强度10%以上，同时还可以改善其高温的塑性，明显提高高温疲劳性能。

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钨合金飞镖杆制作成品效率高。投资小，见效快，生产具有很大的灵活性，可直接生产出成品和符合一定尺寸要求的坯料。自从上世纪30~40 年代钨镍铜和钨镍铁成功研制以来，这种双相合金在抗辐射与配重材料发展迅猛。这和该种材料拥有很高的密度（16.5~19g/cm3）、良好的机械性能（抗拉强度800~1000MPa，延伸率20%~30%）、非常好在常温的很好机械加工特性密不可分。钨合金飞镖杆制作该通常采用1 500℃左右液相烧结的方法进行烧结，但由于是相烧结，对于大件的生产容易产生裂纹和孔洞等缺陷。经过数年的努力，已经能够成功生产直径200mm的93 钨镍铁合金，钨合金飞镖杆制作没有明显的缺陷，各项力学性能可达到用户的使用要求
 

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钨合金的制备方法主要有粉末冶金方法和熔炼法。因为钨的熔点很高，早期制备钨的方法主要局限于粉末冶金方法。钨合金镖杆制作是以高比重钨合金为生产原料，依据独特的材料特性，让钨合金镖杆性能卓越，主要表现在密度大体积小，直线性能好，耐磨耐腐蚀，不易变形使用寿命 长等优点。钨合金镖杆作为钨合金飞镖的重要部件，表现出重要的作用，深受飞镖爱好者的喜爱。和黄铜飞镖相比钨合金飞镖在性能上劣显优势，但是在价格上却比 其高得多。1909 年Coolidge 为钨的近代粉末冶金奠定了基础，其方法是在800~900℃用氢气还原钨酸，然后对钨粉末进行压制、1 000℃预烧结和垂熔。采用电子束熔炼技术可以制备纯度比较高的优质钨坯料，给钨合金飞镖的进一步的塑性加工带来很大的困难。

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钨合金镖杆是以高比重钨合金为生产原料，依据独特的材料特性，使钨合金镖杆性能卓越。

钨镍铁合金

钨镍铁合金一种以钨为基（约90～98%）并加入镍、铁、铜或其他组元的合金，比重一般为17.0～18.5。这种合金有良好的塑性和可切削性、良好的导热性和导电性，对γ射线或X射线有极好的吸收能力。这种合金主要用于制造航空和航天器用的陀螺仪转子、导向装置和减震装置等；机械制造用的压铸模、刀夹、镗杆以及自动手表重锤等；常规武器用的穿甲弹弹芯，电气产品用的铆头和开关触点；此外还用于制造各种防射线的屏蔽部件等。

钨镍铁合金的优势：

1）比重大：一般比重为16.5-18.75g/cm3。

2）强度高：抗拉强度为700-1000Mpa。

3）吸收射线能力强：比铅高30-40%。

4）导热系数大：钨合金的导热系数为模具钢的5。

5）热膨胀系数小：只有铁或钢的1/2-1/3。

6）良好的可导电性能；因为其良好的导电性能而广泛应用于照明和电焊行业。

7）具有良好的可焊性和加工性。

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疲劳种类一般来说有机械疲劳破坏、热疲劳破坏和腐蚀疲劳破坏等。机械疲劳破坏是指材料在循环载荷下即使应力未能达到硬质合金球强度极限，但在交变的拉压和冲击作用下，产生疲劳裂纹并最终破坏的现象。热疲劳破坏是硬质合金球与外界作用时，由于温度的多重循环或周期变化所引起的内能变化，使材料产生裂纹源和以裂纹源扩展成微裂纹过程的现象。

硬质合金球的品种很多，按化学成分可分为 3 类，各类硬质合金球因其成分和性能的不同，有着不同的应用领域：1) 钨钴类(WC-Co)硬质合金球。其硬质相是WC ，粘结相是 Co ，代号是 YG ； 2) 钨钛钴类(WC-TiC-Co)硬质合金球。其硬质相除 WC 外，还加有TiC，粘结相也是 Co，代号为 YT；3) 钨钛钽(铌)钴类(WC-TiC-TaC(NbC)-Co)硬质合金球。这类硬质合金是在YT合金成分中加入TaC(NbC)而成，其代号为YW。硬质合金球的服役状况一般比较恶劣，常常需要承受循环载荷、冷热交替的温度变化以及腐蚀的环境。疲劳是造成硬质合金球工件破坏的一个主要原因。




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硬质合金属于钨钴类合金，其主要成分是碳化钨和钴。碳化钨是合金的“骨架”，主要起坚硬耐磨作用；钴是粘结金属，是合金韧性的来源。因此，硬质合金球与合金钢球相比具有耐磨性高、抛光性好、粘附性小、摩擦系数小、能量消耗低、抗蚀性能等特性，是一种理想的材料。

然而，硬质合金球中的粘结相Co是一种易腐蚀材料，它不仅易溶于各种强酸中，同时，弱酸性介质醋酸也对其具有一定的腐蚀性，另外Co也易被弱碱性的氨水或冷却液中的添加剂所侵蚀，致使在硬质合金球加工过程中，其表面部分的Co被氧化成Co2+粘附于表面。水对硬质合金球的腐蚀行为主要有：1. 水对硬质合金具有一定的腐蚀行为，导致在含水条件下长时间储存的合金表面会形成黄色的氧化膜，这一氧化膜紧紧的帖附于硬质合金表面形成有利于阻止合金进一步被腐蚀的钝化膜。2. 水对硬质合金中的粘结相 Co 具有浸出作用，经水腐蚀后硬质合金表面形成了厚度约为 20 μm 的宏观无钴区缺陷。




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硬质合金球具有的抛光性好、能量消耗低、耐磨、耐高温、耐腐蚀性好，及可回收利用等优良特性，使其在石油钻探抽油、制笔等领域被广泛应用。

然而，硬质合金球中的粘结相Co是一种易腐蚀材料，长期浸在水中，也会产生一定的腐蚀性。当硬质合金球表面附着有H2O时，所形成的Co2+会与H2O中的羟基发生配位形成[Co(H2O)6]2+配位离子，再加上Co在水中的标准氧化还原电势仅为0.28eV(室温下)，同时在电子的良导体WC的存在下，造成在硬质合金球表面含水区域形成微电池结构，这些微电池不断将合金中的Co腐蚀成为Co2+，并通过与水的配位而从合金中浸出。致使合金表面形成富钴的氧化钝化膜，同时也正是由于水的这种对Co的浸出性能，导致合金表面一定厚度范围内的Co被浸出，最终导致在合金表面形成了具有一定厚度的宏观无钴区缺陷。




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国家权威机构检测和用户使用表明，镀件耐磨性好，硬度高，使用寿命有所提高，可加工性好，耐磨蚀好。钨基合金的各项性能指标相当于或优于硬铬镀层：显微硬度：使用仪器Hvs-1000型维氏硬度计测出所镀镀层的维氏硬度为Hv＝600～1300Hv，维氏硬度的变化直接与镀层的组分有关系。耐蚀性：将镀片分别浸入５％的盐酸、５％的氢氧化钠中测得其耐腐蚀性，结果表明在５％的盐酸中浸泡７２小时，镀层表面形成蓝色保护膜后，阻止了腐蚀的进一步发生；在５％的氢氧化钠中浸泡７２小时，镀层完好无损。镀厚能力：镀厚能力可达0.3ｍｍ。
 
镀层与基底结合力：通过对不同的基底材料进行合适的前处理，可以得到镀层与基底材料结合力很好的镀层。基底材料形状：可在各种基底材料上得到合格的镀层。该项工艺技术的推广应用具有良好的社会和经济效益。
 
钨合金电镀攻克抽油杆防腐难题
 
石油钻井设备和采油设备在矿场应用中碰到两大难题：腐蚀与磨损。为了延长油管抽油杆的使用寿命，必须提高油管抽油杆的耐磨和防腐性能，某企业据国家863计划最新成果--钨基合金电镀技术，生产出镀渗钨基合金防腐耐磨油管抽油杆（ＤＳＷ），它是一种高新科技产品，具有以下优点：镀层的耐磨、耐蚀方面具有很好的综合性能；镀层均匀；物料利用率高，能耗和水耗比较低；没有污染，是环保产品。该产品是解决磨损与腐蚀这两个难题的最佳产品。
 
耐磨性：在干摩擦和加油润滑情况下均有极佳的耐磨性。油边界润滑情况下，摩擦系数低，在同等对偶条件下，摩擦副的磨损量比硬铬层的磨损量小很多。




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