钨作为一种战略性有色金属，因具有高熔点、高弹性模量、高硬度、良好的导热性及优良的断裂韧性等性质，被应用于硬质合金、钨基高密度合金、钨丝、钨电极等众多领域。随着现代工业技术的发展，传统钨粉末制备而成的钨制品已难以满足工业需要。而钨制品的质量很大一部分因素取决于原料钨粉的性能，因此欲制备性能良好的钨制品，必须制备质量优异的钨粉。

可以利用X射线衍射仪、扫描电镜和比表面仪研究了WO3还原成W粉过程中的相结构、粉末形貌和粒度的演变过程及机理。WO3在还原过程中依次转变为WO2.9、WO2.72、WO2，最终被还原成W。在WO3氢还原W粉的过程中，WO3具有的平滑规则六面体形貌会转变为粗糙六面体，并随着还原过程进行，较大的二次颗粒分解成小颗粒。在WO3氢还原成WO2.90和WO2.72的过程中，粉末的比表面积不断增大，粉末粒度不断减小，但在WO2.72还原为WO2和WO2还原为W的过程中，粉末比表面减小，粉末的粒度不断增大。

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硬质合金是由WC 、TiC 、TaC 、NbC 、VC 等难熔金属碳化物以及作为粘结剂的铁族金属用粉末冶金方法制备而成。而硬质合金刀具主要有TiN 涂层、ZrN 涂层、TiCN 涂层等，而硬质合金刀具涂层的耐磨性与众多因素有关。

1. 在低载荷下，硬质合金刀具基体、TiN 涂层、ZrN 涂层的摩擦系数比较接近，当TiCN 涂层的摩擦系数在在一定范围值时，TiCN 涂层表层生成了比较复杂的化合物，在摩擦时起到了润滑剂的作用，使得摩擦系数降低。随着摩擦的继续进行，表层的物质发生微剥落，摩擦系数回归正常状态。 

2. 硬质合金刀具涂层在高速高载荷下的摩擦系数比在低速低载荷下的低。这是因为在低速低载荷下，磨球与试样摩擦主要是以局部的微颗粒断续机械撞击为主，会导致涂层的剥落，这些磨屑为细小晶粒，硬度很高，阻碍了试样与摩擦副的相对滑动，导致摩擦系数小；而高速高压下，参与摩擦的接触面增加，提高了磨损面得接触刚度，摩擦就转变为机械摩擦，摩擦系数就相对降低。 

3. 硬质合金刀具涂层的磨损机理是磨粒磨损，在高载荷高速摩擦的状态下，ZrN 涂层的摩擦系数最低，摩擦性能最好。由于刀具经常用于高速切削，这种性能对于刀具材料具有非常重要的意义。 

4. 硬质合金刀具涂层的耐磨性能显然跟涂层的硬度，组织形貌有着密切的关系，硬度越高，涂层组织显微组织越均匀致密，耐磨性能越佳。 




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磨削液在磨削硬质合金刀具的过程中不仅可以降低磨削温度，而且可起到提高磨削质量和磨削效率的作用，因此在加工中得到广泛使用。 但在磨削硬质合金刀具时采用磨削液有可能使硬质合金中的钴浸出。钴是硬质合金材料中的粘结剂，它的浸出将大大降低硬质合金刀具的使用寿命;同时，磨削废液中钴含量过高会污染环境，对工人身体健康造成危害。因此，研究磨削硬质合金刀具时的钴浸出机理，寻找减少或避免刀具中钴浸出的有效方法，具有十分重要的意义。

为减少硬质合金刀具磨损，避免刀具中钴元素的浸出，减少环境污染，实现绿色制造，可通过研制三乙醇胺的替代品以抑制磨削液对钴的浸出作用，或使用含三乙醇胺的磨削液磨削硬质合金后，应及时将硬质合金碎屑从磨削废液中分离，避免长时间浸泡而使钴浸出。




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硬质合金刀具应用相当广泛, 既可以用于加工各种铸铁、有色金属和非金属材料, 也适用于加工各种钢材和耐热合金等。硬质合金既可用于制造各种机夹可转位刀具和焊接刀具，也可制造各种尺寸较小的整体复杂刀具，如整体立铣刀、铰刀、钻头、复合孔加工刀具和滚齿刀等。目前随着超细晶粒硬质合金技术的发展，硬质合金刀具的应用范围还在不断扩大。

使用硬质合金刀具切削加工各种工件材料时，高的切削温度会使刀具与周围介质发生氧化反应，容易形成刀具的氧化磨损。金属切削刀具在切削过程中刃部形成又被切削金属的粘附转移而构成的“积屑瘤”，积屑瘤从刀具刃部得剥落伴随着刀具的磨损；刀具在切削过程中还发生扩散磨损，是相对磨损表面间元素扩散而造成的磨损；切削过程中在不同金属的相接处产生高温，并出现热电流，从而发生电化学磨损。




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