硬质合金球具有抛光性好、能量消耗低、耐磨、耐高温、耐腐蚀，可回收利用等优良特性，被广泛应用于石油钻探、石油行业轴承、制笔等领域。硬质合金球加工工艺流程主要有：冷成型或热成型加工-磨球-初研-精研-抛光-洗球--检测-包装。研磨是硬质合金球加工的一个关键环节。

理想球体的任意截面都是正圆，这是球体研磨方法设计的基本出发点。研磨过程中，要求研具与硬质合金球球坯接触点轨迹(即研磨迹线)均匀地分布于球体表面，材料的去除量随球形偏差的大小而变化。我国学者将成球的基本条件总结为两点:1. 切削等概率性：每颗硬质合金球被加工球面每个点都有相同的切削加工概率。2. 尺寸选择性：加工过程中，磨大球、不磨或少磨小球，磨长轴方向、不磨或少磨短轴方向。




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钨钻类硬质合金球主要用于石油钻探抽油泵阀球。硬质合金球和钢球的主要不同是硬度高，与陶瓷球的主要不同是密度大。传统研磨加工生产工艺因受人为因素的影响，一致性和稳定性较差，加工成本高，难以获得高球度的硬质材料球。

采用同心单轴研磨加工小批量钨钻类硬质合金球与加工大批量钢球不一样，加工大批量钢球时机床使用了外循环料盘装置，外循环使各钢球的入球具有随机性，使得各球面的研磨机会在相当长时间内概率均等。而钨钻类硬质合金球的加工批量远少于使用料盘进行外循环所需的球量，且设备研磨方法为同心单轴研磨方法，加工过程中球的自转角理论上保持不变，这就使得各球面各点的研磨概率不均等，影响了钨钻类硬质合金球加工的球度精度。锥形研磨加工方法的加工效率较高，但加工钨钻类硬质合金球的球度精度较差；而双自转研磨方法加工的钨钻类硬质合金球存在局部球度误差偏高的突变点。




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高精度钨钻类硬质合金球主要用于石油钻探抽油泵阀球。阀球、阀座是石油钻探抽油泵中至关重要的部件。石油钻井中的含沙井、稠油井、高压抗硫油井等油井中含有砂、蜡、气、水及腐蚀性物质，一系列抽油泵站将石油从几百至上千米的地层抽上来，工作条件恶劣，要求阀球与阀座具有良好的密封性、耐磨性和耐腐蚀性能。在含水量高、不含气的油井，以及在腐蚀性强、含砂量大的油井中，应充分发挥如大密度阀球(如高精度钨钻类硬质合金球)的耐腐蚀性能和耐磨性能。

抽油泵阀球失效主要有磨损、腐蚀、疲劳裂纹、崩块等原因。石油钻探抽油泵阀球、阀座曾用过轴承钢、陶瓷等材质。然而轴承钢易腐蚀和磨损，陶瓷易受冲击而崩块，这些会导致阀球过早失效，缩短阀球、阀座的使用寿命。高精度钨钻类硬质合金球耐磨损、耐腐蚀、高强度，可以弥补轴承钢和陶瓷材质的不足。所以，高精度钨钻类硬质合金球用于石油钻探抽油泵阀球是一项重大改进，可提高石油钻探效率，降低石油钻探成本。




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之所以采用高比重钨合金制作铆钉顶棒，是由于高比重具有高密度，高强度，高硬度，良好的机械加工性。钨合金铆钉顶棒的比重是采用钢制作的铆钉顶棒的两倍。其高密度可以减小钨合金铆钉顶棒的尺寸，是铆钉顶棒具有多用性，可用于一些狭小的空间里。

所有的钨合金铆钉顶棒的边角都是光滑的，便于使用。与传统材料制成的铆钉顶棒相比，同等重量的钨合金铆钉顶棒，其重量只有传统铆钉顶棒的一半。钨合金铆钉顶棒可以减小铆钉枪的冲击力。钨合金铆钉顶棒可制作成不同的形状与规格。钨合金的高密度可减小铆接时的振动与后坐力。所有的钨合金铆钉顶棒都有光滑的表面，平滑的边角。这些让钨合金铆钉顶棒的使用变得更简单，更安全。


根据一份调查显示，通过使用由不同材料制成的具有相同形状以及相同规格的铆钉顶棒，由于钨合金铆钉顶棒的质量更大，使用相同规格的铆钉顶棒，钨合金铆钉顶棒能减小传递到手臂上的振动。钨合金铆钉顶棒可以让您的铆接变得更为简单。




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从球阀的阀罩、阀座结构布置的合理性考虑，应科学选择硬质合金阀球的大小。硬质合金阀球直径较大，有利于液体流动设计，但泵阀开启欠灵，阀罩结构设计可能也有困难。故不宜一味追求大阀球。应该在结构允许的前提下，尽量采用直径最为合适的硬质合金阀球。

固定阀阀球直径比游动阀阀球直径大1至2档，但对于杆式泵而言，固定阀不得过大，否则抽油泵无法插入油管。对于特殊用途的抽油泵，硬质合金阀球直径应根据特殊性能要求来选择。如耐砂抽油泵的上游动阀，应选择较小的硬质合金阀球，才能使液体通过阀座、阀罩时流速加大，从而提高对阀座口的冲翩能力，同时形成一定程度的涡流，使沉积的泥砂扰动，以便使其随液体排出泵外。




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球阀是机械采油设备的主要部件，工作时受到含有腐蚀介质及砂粒的高速原油的冲刷，且阀球与阀座以10~15次/min的频率相互撞击，其密封性能容易破坏。硬质合金阀球表面密封性能损坏可分四种类型，第一种为均匀的腐蚀与磨损，第二种为不规则的蚀坑，第三种为片状剥落，第四种为表面选择腐蚀。硬质合金阀球密封性能失效原因与阀球工作状况，腐蚀介质、阀球材质性能、受力状态及砂粒磨损等因素有关。硬质合金阀球作为密封启闭件，球体球面为密封面，球体球面的圆度和粗糙度影响着硬密封球阀的密封性能，必须对硬质合金球体球面进行精加工。

精密硬质合金阀球具有高强度、高耐磨、高精度、耐高温、耐腐蚀等特点，在石油行业轴承等方面得到广泛应用。精密硬质合金球硬度高达HRA87以上，是钢球洛式硬度的两倍以上。其耐磨性能比最好的高速钢高出15~20倍。因此，精密硬质合金阀球具有较高的密封性能。




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硬质合金车刀前角是车刀前面与基面的夹角，其主要作用是使车刀刃口锋利，减少切削变形，使切削省力，切屑易排出。前角的大小既会影响切削变形和切削力，也会影响工件表面的粗糙度和刀具的强度与寿命。  

硬质合金车刀前角选择原则是：  
1.    根据工件材质选择车刀前角。当工件的材料较软时，车刀就应当选择较大的前角；当工件的材料较硬时，车刀就应当选择较小的前角；当车削塑性材料时，车刀就应当选择较大的前角；当车削脆性材料时，车刀就应当选择较小的前角。
2.    根据被加工工件的精度要求选择车刀前角。粗车或车削有硬皮的铸锻工件时，车刀就应当选择较小的前角；精车时，为了使工件表面的粗糙度好一些，车刀一般应当选取较大的前角。
3.    根据车刀自身材质情况选择车刀前角。当车刀自身材质的强度和韧性较差，加工工件时，车刀就应当取较小的前角；反之，车刀就应当取较大的前角。

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车削用硬质合金可转位刀片主要采用CVD涂层工艺提高涂层的结合强度和可靠性，其耐磨性和抗崩刃性能等与过去相比有了大幅度提高。车削用硬质合金可转位刀片优势体现在：

（1）耐磨性提高
在实际应用中，可以通过细颗粒的Al2O3平滑涂层的厚膜化来提高硬质合金基体与涂层的附着强度，从而提高耐磨性；也可以通过提高TiAlN涂层中Al的比例来增强耐磨性能。
（2）抗崩刃性提高
对硬质合金基体（超细颗粒合金）进行表层强韧化处理，能防止切削时刀片刃口的崩刃及破损等。同时，在涂层硬质合金方面采用了改善基体与涂层的结合强度作为提高刀具可靠性和寿命的关键措施。
（3）粘结现象减少
在质软且韧性高的SCM系钢材车削加工中，刀片切削刃容易发生材料粘结现象，引起涂层剥离及崩刃的发生。采用特殊Ti化合物使涂层表面平滑的刀片可以抑制崩刃及粘结现象的发生。
（4）刀片刃口更加锋利
为防止车削用硬质合金可转位刀片刃部涂层剥离，一般的方法是将刃口做成R形状。在小零件和沟槽切削时所用刀片的刀刃很锋利，所以，PVD涂层厚度控制在3μm最适用。


 

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硬质合金可转位车刀在使用过程当中，操作人员应注意以下事项：

1.    刀片松动
车削时硬质合金可转位刀片如果出现因振动而造成刀片松动而打刀,应检查刀片是否没有夹紧、夹紧元件是否变形。
2.刀尖打刀
如果出现刀尖打刀,应检查刀片刀尖底面与刀垫间是否有间隙,夹紧时有无刀片抬高现象,刀片材质的抗弯强度是否过低等。
3.不正常的声音
切削时如果产生吱吱叫声,可能是因刀具装夹不牢固；刀具磨损严重；刀杆伸出过长,刚性不足；以及工件刚性不足或夹具刚性差、夹固不牢等原因所造成的。
4.刀尖处冒火星
如切削时刀尖处冒火星,表明刀具已严重磨损,刀尖或切削刃工作部分有缺口甚至崩刃,也可能是切削速度过高所致。因此,应更换切削刃或刀片,适当调整切削速度。
5.刀片表层剥离
切削时如果刀片表层有剥离现象,对于使用冷却液的刀片材料,则应增大切削液的流量,并在切削前就开始浇注直至刀具退出；对于不宜使用切削液的高硬度刀片材料,应不使用切削液,进行干切削。




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