功能梯度结构硬质合金刀具是指硬质合金刀具的不同位置横断面上，其化学成分呈规律性和不均匀性分布。其成分的梯度变化可以对硬质合金刀具的不同部位赋予不同性能，有利于硬质合金刀具解决其自身存在的硬度与韧性的矛盾问题，从而使其获得优异的综合性能。

功能度结构硬质合金刀具可以用于非常苛刻的工作条件中，在国外已经有相关产品投入生产使用当中。在中国，功能梯度结构硬质合金刀具已有十多年的研究，但关键核心技术与装备尚未完全突破，其仍将是今后的研究重点。

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目前国内外回收硬质合金刀具中钨资源的主要方法有熔炼法、机械破碎法、电解法，熔炼法又包括硝石法和锌熔法，这里主要介绍硬质合金刀具锌熔法。

硬质合金刀具锌熔法的回收原理为高温下锌与硬质合金中的钴形成锌钴合金，锌浸入钴基体引起膨，再经真空蒸馏除锌，则硬质合金刀具变成疏松多孔体，然后破碎研磨得到碳化钨-钴混合粉末。

硬质合金刀具锌熔法的优点在于工艺流程短，成本低，效率高，能耗低，缺点在于需要特殊的设备和技术。
 

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硬质合金刀具中钨资源回收是非常必要的。一方面，我国钨资源的可持续发展任务异常艰巨。我国的钨资源总体储量大，但我国以黑钨矿开采为主的格局尚未根本改变，黑钨矿资源储量下降速度过快。按现有的开采速度，10 年左右，我国现有储量的黑钨将损耗殆尽。

另一方面，硬质合金刀具中钨资源回收的必要性体现在全球超过 50% 的钨资源用于制造硬质合金，而硬质合金刀具是硬质合金材料的主要应用方式之一。我国是世界上硬质合金刀具生产大国，硬质合金刀具由于具有高硬度、耐磨性、热硬性、优良的耐蚀性、抗氧化性等特点，使得它在现代刀具材料领域占有举足轻重的地位。我国超过 40%的硬质合金用于硬质合金刀具的生产，而硬质合金刀具的生产消耗了大量金属钨。因此，硬质合金刀具中钨资源回收的重要性是不言而喻的。
 

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钨溅射靶材由钨粉制成，常用的溅射钨靶材的类型有平面靶型、电弧靶型和旋转靶型。

因为靶材的质量会直接影响薄膜的性能，所以溅射钨靶材需满足以下要求：

纯度高；靶材的纯度越高，溅射喷膜的效果-膜的电学及光学性能会越好，耐腐性也越强。一般，半导体器件和显示器等对靶材的纯度要求较为严格，例如，用于磁性薄膜的钨靶材的纯度要求一般在99.9％以上。

致密度高；

晶粒尺寸小；

杂质含量低；靶材作为溅射中的阴极，主要污染源来自气孔中的的氧气、水和固体中的杂质等。杂质含量越低，纯度就越高。

成分与组织结构均匀。


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钨靶材也叫钨溅射靶材，具有熔点高、弹性好、膨胀系数低、电阻率和热稳定性良好等特性。

钨粉经 喷涂、烧结等生产工艺后，制成钨靶材，这种钨靶材具有以下特性：

密度：≥99%；

平均透明纹理的直径：≤100um；

含氧：≤20ppm；

偏转角力：在500Mpa左右；

可以通过提高未加工金属粉末的生产，提高烧结的能力使钨靶材的成本稳定在一个低价位，并有质量保证。传统的压制烧结方法无法达到新型烧结的高水准的透明框架和改善偏转角力致使颗粒物显著的减少。


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钨靶材也叫钨溅射靶材，由钨粉制成，已被广泛应用于X-射线管、薄膜材料、半导体集成电路、医疗和熔炼设备、稀土冶炼、航空等领域。

通过金属熔炼、粉末冶金、非金属粉末方法，运用真空熔炼、普通热压、冷压烧结等方法成型。

钨靶材的生产工艺：

通过锻造、热轧或冷轧，再经过热处理消除型材应力并使之均质化或通过高温烧结增加其致密性。

对处理过的型材进行车、铣、刨、磨等机加工过程。

清洗、烘干。

有时根据需要对某些靶材地面金属化后进行与无氧铜背板的绑定。

最后经过超声波或者X光等检测，包装。


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钨溅射靶材由钨粉制成，常用的溅射钨靶材的类型有平面靶型、电弧靶型和旋转靶型。

溅射钨靶材原理：
在高真空室中，将一个正交磁场和电场加到阳极与阴极（被溅射的靶极）之间，充入所需的惰性气体（氩气等），然后，永久磁铁会在靶材料表面形成磁场并与高压电场组成正交电磁场。在电场的作用下，氩气电离（离子和电子），这些从靶极射出的电子将受到磁场的作用，在阴极附近会形成高密度的等离子体，在洛伦磁力作用下，Ar离子加速飞向靶面并以很快的速度轰击靶面，然后，从靶上溅射出来的原子将以较大的动能飞向基片并淀积成膜。


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硬 质合金阶梯钻适用于薄钢板钻孔和扩孔加工，其主要图样标准形式包括以锥柄轴线为基准的锥柄阶梯钻头和以大直径轴线为基准的直柄阶梯钻头。在实际加工中，考虑 到阶梯钻的两种形式是以基准轴线的这一单一基本要素来归类，在选择阶梯钻钻头时可根据刀具的工作要求，使用条件，刀具所需的加工和测量方法作为参考依据。

锥柄阶梯钻头的基准按功能要求采用锥柄轴线为基准。实际加工和测量中是在钻头头部增加工艺假顶尖并打中心孔，用尾部的中心孔与假顶尖的中心孔来模拟轴线作为工艺基准。直柄阶梯钻头小直径基准形式标注位置误差一方面与实际的装配工作条件不相符合，另一方面偏移值也较大，但是，直柄阶梯钻头结构比较简单，且在装配工作状态下以较长的大直径为主要定位面，因而以大直径轴线为基准不仅能够满足功能要求，而且在加工和检查时采用模拟基准比较容易。

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硬质合金内冷却钻适用于深孔加工的机械加工工具。它的主要材质是硬质合金，在其柄部和切削刃中一般有1至2个通孔，可用于压缩空气，利于油或切削液穿过。最终起到起到冷却刀具和工件并引导切削离开的作用。

硬 质合金内冷却钻的优势在于除了把切削液直接送到钻尖处，起冷却作用，它还能发挥强制排屑和帮助断屑的作用。当孔深大于直径3倍时，采用内冷却钻头加工效果 更为明显，但到目前为止，内冷却钻头的应用大多仅限于直径3mm以上的钻头。与不用冷却液的硬质合金的普通钻头相比，使用硬质合金内冷却钻头的刀具寿命大 幅提高且切削速度也相应提高了30%左右。

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硬质合金阶梯钻主要用于小于3mm的薄钢板钻孔，扩孔等复合机械加工中。由于其功能的完善可替代多种钻头使用，不需使用预定位孔或更换钻头，只需一次进孔，即可根据需要加工不同直径大小的孔径，大大简化了加工程序并且提高了加工精度。特别地，它的主要材质为硬质合金，在进行相应的表面处理后，刀具具有良好的耐磨性以及较长的使用寿命。



硬质合金阶梯钻根据不同槽型可以归纳为三类：直槽阶梯钻，螺旋槽阶梯钻和圆弧槽阶梯钻。硬质合金阶梯钻由于功能完善，耐磨性能优良且方便携带被广泛运用于高空作业配合手电钻等工具使用，同时也被汽车加工，航空航天，钣金加工、电器安装维修等行业所推崇。

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