然而，随着熔渗温度的升高，又会在一定程度上造成钨骨架的固相烧结，阻碍了铜液的熔渗过程和颗粒的重排作用，产生的闭孔也相应增多，从而使得钨铜合金电极的致密度降低。当熔渗温度过高时，钨颗粒就会发生烧结聚集的现象。与此同时，在熔渗过程中，铜液的表面张力呈直线下降，铜液受到的毛细管力减小，造成铜液溢出。

不同熔渗温度下W-25Cu的硬度如下图所示：

从图中不难看出，随着熔渗温度的升高，W-25Cu的硬度变化趋势与密度的变化趋势相似，都是开始随温度的升高而升高，到达一定高度时，温度在升高硬度反而下降。这是由于钨铜合金的硬度基本上取决于钨铜合金的密度，对于熔渗的钨铜合金来说，当温度达到最佳熔渗温度前，合金密度随温度的升高而，相应的钨铜合金电极的硬度也增大。此外，在达到最佳熔渗温度前，钨颗粒分布较为均匀，但铜的熔渗并不是十分均匀，此后温度升高，铜溶解、熔渗充分。而熔渗温度过高时，钨颗粒连接几率增大，较小的钨颗粒聚集长大，铜相网络分布受到了阻碍，导致组织分布不均匀。

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国产硬质合金螺旋立铣刀，自20世纪80年代已问世，当时由于刀片需挤压呈螺旋状，工艺复杂难度大，迟迟未扩大生产，后逐渐发展，在2008年国家已制定部标，目前国内已有数十家刀具专业厂生产螺旋立铣刀，品种规格齐全。以往螺旋立铣刀，用在普通铣床上较多，应用在CNC加工中心上较少。常规螺旋立铣刀若在硬质合金材质、刀片截面尺寸、刀具几何参数及刀体的强度等方面设计不妥会造成不少缺点。可这种结构立铣刀有它独特的长处，不仅制作工艺较简单、成本低，最主要的是切削性能好，切削刃锐利，刃口用钝后还能多次修磨，刀具使用成本低，可弥补可转位刀具在使用中的不足，若能提高刀具的强度，增加刀具的耐磨性，这类刀具是很理想的刀具。

1998年株洲厂家对螺旋立铣刀尝试了改进，硬质合金刀片材质从原来的单一YG8牌号改为亚微细颗粒YL10.2及YS25合金牌号。YL10.2合金硬度≥91.8HRC，抗弯强度达到4 000N/m2，主要适于切削各种铸铁、有色金属及非金属材料。YS25牌号是在WC-CO-TiC基础上加入8%Tac元素，对应ISO的P25～P30使用范围，主要用于铣削各种钢材，尤其是合金钢之类材料效果突出。与常用硬质合金刀片材料相比，这两种合金材料无论是物理机械性能还是使用性能都有很大改善和提高，具有很强的耐磨性、抗冲击韧性、抗氧化性、抗粘结和抗扩散能力；同时增加了螺旋硬质合金刀片的截面尺寸，刀体进行了淬火处理，刀具刀尖处由原来倒角形改为小圆弧形。改进后立铣刀在各地加工中心上多年使用，受到了好评，而且价格比国外同类产品降低很多。（结束）

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数控刀具是指与先进高效的数控机床相配套使用的各种刀具的总称，是数控机床不可缺少的关键配套产品，硬质合金数控刀具以其高效、精密、高速、耐磨、长寿命和良好的综合切削性能取代了传统的刀具。硬质合金数控刀具的重要性主要表现在以下几方面：

(1) 数控刀具的性能和质量直接影响到数控机床生产效率的高低、加工质量的好坏和经济效益。数控加工机床生产效率的高低、被加工工件质量的好坏以及生产成本，在很大程度上取决于数控刀具材料及其刀具结构的合理选择。

(2) 硬质合金数控刀具不仅为先进制造业提供了高效、高性能的切削刀具，而且还由此开发出了许多新的加工工艺，成为当前先进制造技术发展的重要组成部分和显著特征之一。

(3) 数控刀具具有“三高一专”(即高效率、高精度、高可靠性和专用化)的特点，广泛应用于高速切削、精密和超精密加工、干切削、硬切削和难加工材料的加工等先进制造技术领域，可提高加工效率、加工精度和加工表面质量。

(4) 随着数控机床的应用越来越广，数控加工技术代表了现代切削加工技术的发展方向，而切削加工技术的进步是与数控机床和数控刀具的发展和应用密不可分的。只有把数控机床和数控刀具结合起来，才能充分发挥数控加工技术的潜力。（结束）

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实验方法

1样品处理

仲钨酸铵样品, 参考结果由该公司用传统化学分析法、AAS法、电弧发射光谱法测定, 个别结果由第三方实验室验证。称取0. 500 g仲钨酸铵样品于聚四氟丙烯瓶中, 加入约40 mL 4% NH3·H2O (或4% H2O2 ) , 置于80 ℃ 水浴锅中加热, 振荡约15 min至样品溶解完全, 冷却。加入50 μL 10. 00 mg /L内标溶液, 再加入4% NH3·H2O (或4% H2O2 )至溶液总重量为50 g, 即1% TDS溶液, 内标元素浓度为10mg /L。

2 工作曲线

仪器采用标准加入法(MSA )校准。以其中一仲钨酸铵样品配制校准溶液。混合校准溶液中Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、As、Cd、Mo、Sn、Sb和Pb的浓度均分别是0、10、20和40 μg /L。Ti是0、5、10、20 μg /L。S、P和Si分别是0、20、40、80 μg /L。所有样品和校准溶液中都加入10 μg /L的内标溶液。完成MSA校准曲线之后, 将MSA校准曲线转换成外标法校准曲线, 所有其它样品的浓度都可以用外标法曲线求得, 而不需对所有样品进行标准加入。

 

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上文提到刃带是硬质合金铰刀的关键部位，影响到铰刀的工作速度、加工质量和工具寿命，应根据不同的加工材料硬度选择最优化的铰刀刃带宽度参数。本文讨论材料变形规律、合理确定公差及正确制定企业标准等要点。

2、掌握材料变形规律，合理确定硬质合金铰刀公差。由于硬质合金铰刀与高速钢铰刀的切削状态不同，前者是切削加挤削，因此发热量大大超过了高速钢铰刀。用硬质合金铰刀进行高速铰削时，最高发热量可达800℃，工件由热变冷时，工件内孔收缩量大，铰刀不立即取出还会有被咬死现象。铰削中材料的硬度、单位切削力和铰削所产生的热量见表2。因此设计根据材料特性设计合理的铰刀公差十分重要。

3、正确制定企业标准，扩大硬质合金铰刀的使用范围。从以上分析中可以看出，我们在制定硬质合金铰刀标准时不能硬套上级标准，在采用国际标准和国家标准普遍原则的前提下，还要注意制定企业内控标准。针对不同特点制定的硬质合金铰刀公差原则已经被实践所证实，而且被广泛认可采纳。根据实际情况可设计多种位置不同的公差带。由于材料硬度变化，铰孔后材料收缩量也随之而改变，其铰刀的制造公差应随材料的膨胀或收缩值浮动，并且也可以超越产品公差带。

（结束。本文分为2部分，这是第2部分，第1部分请参考：http://news.chinatungsten.com/big5/tungsten-information/80220-ti-10305）

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硬质合金铰刀作为一种高效切削工具问世以来，已越来越广泛地被采用。在ISO的硬质合金P, M和K类基础上，我国发展生产了碳化钨、碳化钛、碳化钽和钴等硬质合金材料，突破了高效铰削这一难关。但是，对硬质合金铰刀如何正确设计、加工，特别是硬质合金铰刀各参数如何达到合理安排，使其标准化、优选化和系列化，并获得满意的经济效果，还有诸多问题需要探讨和解决。

1、确定切削刃、校正刃、过渡刃刃带。铰刀的要害部位之一就是刃带，不同的被加工材料，不同的工件铰削余量及不同的工件与铰刀的相对转速决定着不同的刃带宽度。生产中使用的铰刀常出现以下情况：铰刀使用寿命短，刃带迅速磨损而报废；铰刀表面粗糙度差，导致被加工工件孔的表面粗糙度更差；工件经铰削加工后的孔变形，因而孔的圆度超差，往往造成产品报废。

分析现场使用后的硬质合金铰刀，发现所有报废的铰刀磨损量并不大，除靠近切削刃和过渡刃1～2mm处有磨损痕迹外，其余切削刃完好，因此得出结论：除了不断提高铰刀切削刃外圆的表面粗糙度要求外，还必须对硬质合金铰刀刃带宽度进行优化。经过多次生产实践和试验，找出了铰刀刃带宽度的最佳尺寸范围，见表1。

表1碳钢用硬质合金铰刀刃带宽度推荐值(mm)

（未完待续。本文分为2部分，这是第1部分，第2部分请参考：http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/80217-ti-10309）

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上文提到随着数控机床和加工中心设备的不断增加，硬质合金可转位孔加工刀具逐渐得得到普及，并且向刀具精密化和小型化发展。本文讲述硬质合金孔加工刀具的另一个趋势，即产品结构的模块化。

近年来，由于科学技术的不断进步和人们消费需求的不断异化，产品的寿命周期缩短了，产品更新换代的速度加快了。这种形势正在迫使许多生产企业走上多品种，小批量的生产方式，以适应市场需求的多变性及提高本企业产品的市场占有率。这就对为少品种大批量生产奠定基础、开辟道路的标准化活动提出了挑战。作为系统时代的标准化方法，模块化一经在产品设计上使用，就很快显示出其广阔的发展前景。它成功地解决了所谓多样化的挑战，为多样化生产条件下的标准化开辟了一条新路。

产品模块化设计一般都具有很大的灵活性和适应性，设计周期短，成本低等一系列优点，并有助于计算机辅助设计(CAD)，成组技术应用以及标准化管理，而硬质合金刀具模块化除上述主要对生产企业有利的优点外，对用户也会带来不少好处，如:减少刀具的储备和修磨，从而改善刀具管理；减少调整和装拆刀具，发展自动换刀技术，从而减少停机时间，减轻工人劳动量；更换部份模块可改变刀具品种，适应于新材料或新结构，从而有利于用户改进工艺，提高生产效率及发展新产品。同其他刀具一样，随着生产的多样化，产品结构模块化将日益显示出其广阔的发展前景。但由于硬质合金孔加工刀具受结构限制，其产品结构模块化的难度要比其他产品较高，因而模块化的发展速度会比其他产品慢一些。
总之，硬质合金孔加工刀具由于其尺寸必须限制在孔的尺寸以内，技术改进不易。但随着科学技术的进步，相信孔加工刀具的设计，制造水平也会得到长足的进步。

（结束。本文分为若干部分，这是第3部分，第2部分请参考：http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/80173-ti-10301）

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以W-25Cu钨铜合金电极为例，其一开始的密度随着熔渗温度的升高而升高。当温度到达1350℃时，其密度达到最高（14.84g/cm³）。而当温度超过1350℃，合金密度有所下降。这是因为熔渗所必须的基本条件之一就是熔渗金属要求能够很好地润湿骨架材料，即0°＜θ＜90°（θ为铜和钨的润湿角）。而θ越小越有利于熔渗过程的进行。

而温度是影响扩散作用的重要因素，钨铜的润湿角与温度的关系如下图所示。熔渗温度越高，熔渗时浸润角越小，从图中不难看出，润湿角随着温度的升高而降低，表面张力会随温度的升高而增加。理论上说，当温度为1350℃时，θ=0°，此时熔融的铜和钨完全润湿，熔渗效果最好。并且纯铜液相的粘度随着温度的升高而降低，所以提高熔渗温度可以增加铜液的流动性，增强毛细作用，有利于熔渗的进行。

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而势能较高的铜液内部分子不断进入势能较低的附着层中，分子所损失的势能也就不断地转换成分子的重力势能，使液体在毛细管中不断上升。

熔渗必备的基本条件为：

1.熔渗金属（铜）能很好润湿骨架材料（钨）；

2.骨架材料（钨）与熔渗金属（铜）的熔点相差较大，不致造成零件变形；

3.骨架（钨）与熔渗金属（铜）之间不互溶或溶解度极小，使得避免如果反应生成熔点高的化合物或固溶体，液相会消失。

4.熔渗金属的量应以填满孔隙为限度，过少或过多都有不利影响。

更多钨铜合金电极熔渗机理相关内容请参考以下链接：

http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/80164-ti-10295

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电感耦合等离子体质谱测定高纯仲钨酸铵中磷及其它微量元素

仲钨酸铵(APT)是生产WO3及金属W的重要原料,其纯度直接影响WO3及金属W的质量。目前,高纯APT及其它钨材料中痕量杂质元素的测定主要采用原子吸收光谱法(AAS)、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等。然而,这些方法都不同程度受到钨基体干扰。例如,AAS受钨氧化物的背景干扰很大,ICP-AES受钨的富线光谱干扰严重。与AAS和ICP-AES等仪器相比,ICP-MS具有更高的灵敏度和更低的检出限,并且谱线干扰很小,广泛应用于高纯材料分析。但是其受钨高盐基体影响很大,容易引起高盐沉积而造成锥口堵塞。对于高纯度样品,一般会采用离子交换色谱法、液液萃取法和共沉淀法等方法分离钨基体并富集待测元素。目前缺少能有效快速分离高纯仲钨酸铵中的痕量元素而不引入新的污染或造成微量元素损失的方法。另外,样品前处理耗时,分析速度很难满足生产线的需求,因此需要建立新的快速、高效灵敏的分析方法。

ICP-MS分析样品时,一般要求溶液样品中的总溶解固体(TDS,即总盐度)含量低于0.1%。因此,对于高基体样品分析都需要预先稀释。然而,对于高纯度样品,目标元素浓度很低,经过高倍稀释后,其浓度可能会低于方法的检出限,尤其是ICP-MS检测困难的难电离元素(如P、Si等)。对于Na、K、Ca、Fe等关键元素,在样品稀释过程中还很容易引入污染,从而使测定结果不可靠。本研究采用增加一路辅助气体降低样品引入量,通过气溶胶的方式实现高基体样品引入,并采用了NH3·H2O和H2O2溶解高纯仲钨酸铵样品,对比了不同溶解方法对样品测定结果的影响,建立了ICP-(ORS)-MS快速简单测定高纯仲钨酸铵中20种痕量元素的方法,适用于仲钨酸铵的生产现场质量监测。



 

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