硬质合金球研磨加工技术

硬质合金球研磨主要采用四轴球体研磨、V形槽研磨、锥形研磨、自旋回转控制研磨、双自转研磨盘研磨、磁悬浮研磨等方式。
 
硬质合金球由于具有高硬度,加工存在很多问题:表面能低,研磨介质和磨料附着性差,在研磨板沟道中自转性差等,这些问题影响硬质合金球的加工效率、表面粗糙度、加工精度等。
 
所以,加工硬质合金球的技术关键和难点在于:
1.提高研磨介质及磨料对硬质合金球表面的附着能力。研磨介质包括磨料和研磨液,磨料对硬质合金球表面进行切削,研磨液使磨料均匀良好地附着在硬质合金球表面,保证磨料切削的均匀性和有效性。
2.提高硬质合金球的自转性能。通过改变研磨板沟槽角度、形状和研磨板转速,能够调整硬质合金球的自转性能。
3.批量加工工艺参数的优化确定。硬质合金球研磨工艺参数主要包括研磨盘转速、压力、沟槽形状等。
 
解决一系列关键技术后,就能够保证硬质合金球研磨的表面粗糙度、加工精度和加工效率。
 
 
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硬质合金球生产工艺流程

硬质合金球是挤压烧结的粉末冶金制品,其生产工艺流程与其他硬质合金产品类似。
 
主要工艺流程为:制粉→按用途要求配方→经湿磨→混合→粉碎→干燥→过筛→后加入成型剂→再干燥→过筛后制得混合料→制粒→冷等静压压制→成型→ 烧结→成型(毛坯)。
 
得到毛坯球后,在根据具体需求进行表面精加工,主要采用研磨和抛光,加工后表面精度高,可达到镜面效果。
 
硬质合金球
 
 
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硬质合金球

硬质合金球,俗称钨钢球、碳化钨球等,是以高硬度难熔金属的碳化物(WC、TiC)微米级粉末为主要成分,以钴(Co)、镍(Ni)、钼(Mo)为粘结剂,在真空炉或氢气还原炉中烧结,采用自动挤压机挤压制得毛坯球,再进行表面抛光精磨处理等加工而成的粉末冶金制品。
 
硬质合金球硬度高、耐磨、抗腐蚀、抗弯曲、使用环境恶劣,可代替一切钢珠类产品。
 
常用的硬质合金球牌号主要有:YG6、YG6X、YG8、YG13、YG20、YN6、YN9、YN12、YT5、YT15等。
 
硬质合金球适用范围极为广泛,如:精密轴承、仪器、仪表、制笔、喷涂机、水泵、机械配件、密封阀、制动泵、冲挤孔、油田、盐酸实验室、硬度测量仪、渔具、配重、装饰、精加工等行业。
 
 
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钨合金核医疗屏蔽件的运用

钨合金是用来屏蔽x射线和伽马射线的极佳材料。钨合金屏蔽件在医疗屏蔽领域可用于近距放射疗法,正电子放射层扫描术。

近距离放射疗法,又称体内照射。当人体内肿瘤组织难以追踪,可以用注入(近距离放射疗法的一种)来替代放射性疗法。注入能够精确地将放射性粒子均匀地置入肿瘤周围。在治疗前后,放射性粒子都被保存在钨合金产品中,使医生病人免受伤害。

正电子放射层扫描术 (PET)主要通过把示踪同位素注入人体,同位素释放出的正电子与脑组织中的电子相遇时,会发生湮灭作用,产生一对方向几乎相反的γ-射线,可以被专门的装置探测到,据此可以得到同位素的位置分布,它是一种用来诊断的核医疗技术。当X射线照出体内结构时,PET可以显示出个别内脏的化学功能。PET要注射脱氧核糖核酸,从注射器中注射到病人体内。当脱氧核糖核酸穿过病人体内,它会释放出伽马射线,可由伽马照相机照出,这样细胞内的化学活动以及内脏就可以看见了。钨合金可应用于PET 注射器和钨针管屏蔽等。


 
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伽马钨合金辐射屏蔽件的应用

伽马钨合金屏蔽件的密度高,物理尺寸小,刚性和屏蔽特性的有效性强,因此具有较强的使用价值。伽马钨合金辐射屏蔽件的应用主要有两个方面:

1:医学方面。伽马射线在医学上主要是用来药杀和治疗某些类型的癌症和肿瘤,然而在这一过程中,伽马射线不可避免的会伤害我们身体的其他细胞。因此,我们需要钨伽马屏蔽控制伽马射线。

2:工业方面。地质录井钨伽马辐射屏蔽件:地质录井是一个勘探技术,主要用于石油和天然气工业。它也被称为钢丝线记录和井测井。伽马射线源,降低成井和辐射穿透岩层,然后,从这些数据可以分析,以确定是否存在天然气或石油。钨合金用于屏蔽放射源中,也使用于γ射线准直仪中。伽马射线在工业上,用于检测金属铸件和焊接结构的内部缺陷,工业射线照相,工业射线照相使用伽马射线检测材料,常用于金属和混凝土结构的断层,在这种情况下,我们需要钨伽马屏蔽γ射线来保护我们的身体。管道巡线和钨准直仪设备也采用钨伽马辐射屏蔽件。



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制备黄钨酸-倒滴加法

黄钨酸是常见的一种钨酸,简称钨酸,为淡橙黄色粉末,不易溶于水,浸渍后,逐渐胶化,可溶于氨气、碱性溶液和浓盐酸中。由于黄钨酸自身不稳定,见光易分解,在包装时常采用铁桶内衬两层聚乙烯塑料袋包装或木桶内衬两层聚乙烯塑料袋包装,应贮存在阴凉、通风、干燥的库房中。

倒滴加法制备黄钨酸是在搅拌下进行的,首先把NaWO4溶液中滴加到HNO3中不停搅拌,直到pH值0.9或1.0为止,过滤后再往该溶液中加入有机溶剂乙醇,加快干燥,生成粉状成品,将所获得的成品放置后继续脱去部分的水,发现成品渐渐转淡黄色即为黄钨酸,

用该方法所制得的黄钨酸,操作简便且获得率在95%左右,值得广泛借鉴。


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制备活性粉状白钨酸

白钨酸是一种外观呈白色的微晶形粉末,具有显著的活泼性,稍有光敏性,易于还原。白钨酸可用于制备多种含钨同多酸和杂多酸,也能用于制备碳化钨、低价钨的原子簇金属化合物等用途十分广泛。

制备活性粉状白钨酸首先将相同溶度的HCl,HS2O4,HNO3及HClO4滴入较浓的钨酸钠溶液中,观察可知四种酸产生同样的现象,都是先成胶状物,但随搅拌即溶解。当酸度达pH3-4时,继续加酸,胶状白色沉淀不再产生,然后将该溶液放置一天后,将四种不同的酸调节到pH3-4的溶液,分置在不同的试管中,分别加入浓酸,接着放在水浴上温热,渐渐地能够从中析出活性粉状白钨酸,不同的原液所析出的白钨酸性状存在着差异。


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钨酸萃取法除钼

钨和钼同属第六副族元素,并分别处于第五周期和第六周期,由于离子半径相近,其络合能力等化学性质也相近,在钨酸制取仲钨酸铵过程中二者表现出来的化学行为非常相似,这为仲钨酸铵的制取带来不必要的杂质,固需要采取措施去除溶液中的钼以提高成品的质量。

钨酸萃取法除钼是通过H2O2/TBP体系完成的,H2O2能破坏钨钼杂多酸离子,是钨酸、钼酸分别生成相应的过氧阴离子,加入H2O2物质时量应为钨酸、钼酸物质量的1.5-20.倍,pH为0.5-2.0,由于钼的过氧阴离子稳定性比钨的过氧阴离子大得多,TBP可选择性地萃取钼,使得钨酸留在溶液中,除钼率可达到96%-98%。

该方法除钼效果好,操作简单,环境污染小,经济可行等优点,最有工业应用前景,但仍需不断开发新的高效廉价的除钼方法,以适应生产的需要,提高生产效率。


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钨酸络合均相法除钼

在钨酸制取仲钨酸铵过程中,钨和钼在水溶液中常见的价态为+6,当溶液pH值发生变化时,二者表现出来的化学行为非常相似,在弱酸性或酸性介质中则很容易形成同多酸和杂多酸,这为仲钨酸铵的制取带来不必要的杂质,固需要采取措施去除溶液中的钼以提高成品的质量。

钨酸络合均相法除钼,首先以钨酸为原材料,采用双氧水做络合剂,钨酸和钼酸在酸化过程中各自形成过钨酸和过钼酸,过钨酸不稳定,易离解成钨酸和双氧水,而过钼酸稳定,不易分解。往过钨酸和过钼酸中通入二氧化硫,钨酸沉淀,而钼酸留在溶液中,达到钨钼分离的目的,提高溶液酸度和反应温度可增加除钼效果。


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钨酸沉淀法分离钼

钨和钼同属第六副族元素,并分别处于第五周期和第六周期,由于离子半径相近,其络合能力等化学性质也相近。在钨酸制取仲钨酸铵过程中,钨和钼在水溶液中常见的价态为+6,当溶液pH值发生变化时,二者表现出来的化学行为非常相似。在碱性介质中分别以正钨酸根和正钼酸根的形态存在,在弱酸性或酸性介质中则很容易形成同多酸和杂多酸,这为仲钨酸铵的制取带来不必要的杂质。

以下介绍钨酸沉淀法分离钼:

由于钨酸和钼酸在盐酸中的溶解度纯在差异,钨酸在盐酸溶液中的溶解度小于钼酸,而且随着温度升高钼酸溶解度增大,因此在仲钨酸铵制取过程中可增大盐酸用量、溶度和提高温度使得钨酸沉淀这有利于除钼,在此过程中可除去质量分数50%-75%的钼。


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