无磁硬质合金棒

无磁硬质合金棒就是磁性很弱或没有磁性的硬质合金棒。制造无磁合金棒时，镍是必不可少的粘结剂。无磁硬质合金棒主要被应用于磁场冲压模具和磁带工具。基于它的耐腐蚀性，也被应用于化工和食品加工业的相关设备。

无磁硬质合金棒的另一个重要的应用就是作为鱼饵的平衡粒，称为硬质合金鱼饵平衡粒。它体积小，密度高，因此能让鱼饵更快地沉入海底。同时它的精度高，内孔光滑，能在平衡线上滑动自如，提高鱼饵的灵敏度。由于它的耐腐蚀性和耐酸碱性，即使长时间浸泡在海水里也不易生锈。


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抗下垂钨丝丝径一致性差会导致白炽灯泡的光电参数差，有的还会影响到灯泡的使用寿命。抗下垂钨丝可用于制作各种白炽灯和卤钨灯的灯丝以及气体放电灯的电极，少数用作高温炉的发热材料、电子管的热子和复合材料的加强筋。对用作气体放电灯阴极的抗下垂钨丝或钨杆，为降低其电子逸出功，须加入0.5～3％的钍，称为钨钍丝。由于钍是一种放射性元素，污染环境，故有用铈来代替钍作成钨铈丝或钨铈杆的。但铈的蒸发率高，所以钨铈丝或钨铈杆只能用于小功率的气体放电灯。抗下垂钨丝一旦经高温使用发生再结晶以后就变得很脆，在受冲击或震动的情况下极易断裂。在一些要求高可靠性的电光源产品中，为防止灯丝的断裂，常在抗下垂钨丝中加入3～5％的铼，称为钨铼丝，它可以使钨的延脆转变温度下降到室温或室温以下。这是一种很奇特的铼效应，至今还未发现一种元素能代替铼，在钨中产生同样效应。 钨在常温下有较好的耐酸、碱能力，但在潮湿的空气中易被氧化，所以细钨丝不能在潮湿环境中贮存过久。另外钨在1200℃上下就开始与碳起反应生成钨的碳化物，所以对灯丝的烧氢处理要注意这个问题，否则钨与其表面的石墨润滑剂起反应，则灯丝就要变脆断裂。

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抗下垂钨丝的室温使用性能表现在绕丝性能上。

抗下垂钨丝由于其加工流程长，如果工艺管理不善，则很容易使钨丝产生很多细小裂纹或局部变脆，以致绕丝时很容易断裂。由于裂纹所造成的绕丝断裂断口呈须毛状，而由于丝材变脆所造成的断口则呈现晶面闪光状。

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抗下垂钨丝的工作温度一般在2300～2800℃之间，通常灯泡功率越大，灯丝的工作温度也越高，由此可见，灯丝的工作温度远超过钨丝的再结晶温度，此时，灯丝在其自重的作用下，在两挂钩之间的丝段将产生下垂现象，严重时，灯丝可下垂到与灯泡的玻壳相碰。因为抗下垂钨丝与不具有抗下垂功能的普通钨丝的再结晶晶体结构有很大的差别。抗下垂钨丝的再结晶晶体结构是呈长条状互相搭接的粗大晶粒，而后者的则基本上是等轴晶体。由金属材料的高温蠕变理论可知，抗下垂钨丝的长条状搭接结构的再结晶晶体结构可以大大地提高其高温抗下垂性能。所以，在粉末冶金阶段，对于掺杂了少量钾氧化物、硅氧化物或是铝氧化物的抗下垂钨丝，虽然其产品的硅、铝（百万分之几）和钾（百万分之几十）的含量少之又少，但是，这种产品的抗下垂性能却能够得到极大的改善。

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抗下垂钨丝掺杂钾、硅等元素以提高它的抗高温蠕变性能。

抗下垂钨丝的生产工艺包括以下几个主要过程：掺杂、还原、分析、烧结、退火和拉伸等。

用仲钨酸铵 （APT）作原料，将仲钨酸铵在 500℃左右的空气中焙烧成三氧化钨，或在450℃左右的氢气中轻微还原成蓝色氧化钨。制作白炽灯灯丝的钨丝需要在三氧化钨或蓝色氧化钨中掺入少量的氧化钾、氧化硅和氧化铝，三者用量总和不超过1％，这就是巴兹在1922年发明的钨丝掺杂工艺。经过掺杂处理的钨的氧化物用氢气还原成金属钨粉。还原过程一般分两步进行:第一步在630℃左右还原成二氧化钨（棕色氧化钨），第二步在820℃左右还原成金属钨粉。两步还原的目的是使掺入的钾充分发挥作用和控制粉末粒度。这样取得的掺杂钨粉再在一种特制的模子中压制成细长的方条。把方条在氢气中通电，用自电阻加热(温度达3000℃左右)的方法进行烧结，烧结后钨条的密度可达到理论值的85％以上。这种钨条便可以用旋锻方法加工成直径为3mm左右的钨杆，然后进一步用模子拉拔的方法加工成各种不同粗细的抗下垂钨丝。

 

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通过研究加工和工艺退火后的晶粒尺寸对拉拔钨丝和300—1300℃退火钨丝的影响，可进一步了解抗下垂钨丝的拉伸性能和断裂方式。加工和退火的晶粒尺寸对抗下垂钨丝的拉伸性能有如下影响:

晶粒尺寸分别为50和105μm的、用常规方法生产的两组试样，它们的延伸率和强度实际上是相同的。

拉伸断裂方式分为三种，纤维开裂、劈裂和劈裂—纤维开裂混合型断裂，且随着退火温度的变化和实际断裂应变值的不同而不同。

通过强力拉伸工艺制得的φ0.24mm的钨丝(由φ1.0mm的钨丝拉制而成)，其延伸率和强度可发现有明显改善。

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随着经济的快速发展，国防、交通运输等工业对高性能抗震抗下垂钨丝（不易下垂、不易震断）的需求量增大。如何在普通抗下垂钨丝的工艺生产基础上制备出具有良好高温抗下垂性能和抗震性能的高性能抗下垂钨丝？对钨丝的高温性能与抗震性能有关键的影响的阶段是在抗下垂钨丝制备的粉末冶金阶段：

温度控制在 260~460℃、氢气流量为0.3~0.5m3/h 的条件下，选用仲钨酸铵（流动性能良好，各种杂质含量小于50ppm，晶粒形貌为单斜晶六方形结构）还原获得蓝色氧化钨（粒度为 9.1μm ）。

在550~870℃下，往蓝色氧化钨中添加K、Si、Al、Co元素，经过两阶段还原获得不同粒度的钨粉，最有利于钨丝获得好的高温抗下垂性能和抗震性能是，B：D粉末为4：6的比例搭配，使钨粉粒度呈正态分布。

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整体硬质合金立铣刀现状主要包括以下两个方面：

首先，整体硬质合金立铣刀现状表现在整体硬质合金立铣刀可分为通用型和高端型二类。一般来说，通用型整体硬质合金立铣刀的技术难度相对较小，产品质量与国外的差距不是很大。事实上，中国的绝大部分硬质合金刀具企业，包括民营刀企、国有工具厂和在大陆的台湾刀企都以生产整体硬质合金立铣刀为主业。国产整体硬质合金立铣刀以较低的价格占领中国的大部分中低端市场，竞争也十分激烈。

其次，整体硬质合金立铣刀现状也表现为在一些难加工、高速铣削等高端制造领域里，我国整体硬质合金立铣刀的质量与世界一线品牌刀具之间仍有一定的差距，例如：高硬度材料加工用铣刀、高速铣刀、钛合金铣刀、石墨铣刀、航空合成材料铣刀、精密铣刀等。这些整体硬质合金立铣刀的附加值较高，且主要市场份额由国外厂商占据。

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针状硬质合金钻头是把烧结好的针状合金块镶焊到空白钻头上，它由针状合金、胎体和钻头体三部分组成。针状硬质合金钻头特点显著，与普通的硬质合金钻头相比，具有以下的特点：

首先，针状硬质合金钻头特点体现在多刃。针状合金作为硬质点均匀分布在胎体内，比普通硬质合金钻头刃尖多。钻进时，岩石有较多的自由面，有利于针状硬质合金钻头钻取岩石。

其次，针状硬质合金钻头特点体现在使用寿命长。与普通的硬质合金钻头相比，针状硬质合金钻头的使用寿命更长。原因在于针状硬质合金钻头的唇部面积始终保持不变，直到针状合金磨完为止。针状硬质合金钻头不存在磨钝问题，因而钻速稳定，钻头寿命长。

最后，针状硬质合金钻头特点体现在胎体将针状合金牢固包镶，所以合金不易崩落。


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硬质合金刀具纳米复合强化指的是在细晶粒硬质合金基体中加入纳米颗粒，硬质合金刀具纳米复合强化可以提高硬质合金刀具的材料性能。

硬质合金刀具纳米复合强化的机理是：纳米颗粒弥散在硬质合金的基体材料中，具有弥散增韧作用。当在基质材料中加入纳米颗粒后这些粒子在基质材料受到拉伸作用时将组织横向截面收缩，而要达到与基体相同的横向收缩，就得增大纵向拉应力，这样就可以使材料消耗更多的能量，起到增韧作用。

除此之外，弥散在硬质合金基体材料中的纳米颗粒可以抑制硬质合金晶粒在烧结过程中长大，综合提高硬质合金刀具的机械性能。

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