硬质合金刀具表面的涂层材料须具有硬度高、耐磨性好，化学性能稳定、不与工件材料发生化学反应，耐热耐氧化、摩擦因数低，以及与基体附着牢固等要求。显然，单一的涂层材料很难满足上述各项要求。所以硬质合金的涂层材料已由最初涂单一的TiC、TiN 硬质涂层， 经历了TiC、TiN、AlO复合涂层和TiCN、TiAlN多元复合涂层的发展阶段，现在已有金刚石薄膜涂层，使刀具涂层的性能有了很大的提高。

硬质合金刀具涂层材料，工艺最成熟和应用最广泛的是TiN。但TiN 与基体结合强度不及TiC涂层，涂层易剥落，且硬度也不如TiC高，在切削温度较高时膜层易氧化而被烧蚀。TiC涂层有较高的硬度与耐磨性，抗氧化性也好，但其性脆，不耐冲击。TiCN兼有TiC和TiN两种材料的优点，它在涂覆过程中可通过连续改变C、N的成份控制TiCN 性质，并形成不同成份的多层结构，可降低涂层的内应力，提高韧性，增加硬质合金刀具涂层的厚度，阻止裂纹的扩展，减少崩刃。




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钎焊硬质合金刀具以其结构简单、紧凑、刚性好、使用灵活性较大、适应性强等特性，被应用在精密加工、FMS和其他各种金属切削加工中。硬质合金刀具刀片与刀杆的钎焊常采用高频感应钎焊和火焰钎焊。其中高频焊焊方法由于具有加热速度快、温度集中、零件变形小等特点，成为硬质合金刀具焊接过程中常用的一种方法。

硬质合金刀片常用的硬质合金有YT5、YT15、YT30、YG3X、YN等。物理性质以其线膨胀系数对焊接性影响较大。线膨胀系数为（4.2～7）×10- 6/℃，硬质合金导热系数为0.08～0.21卡/厘米·秒·度，这些都是引起焊接应力的重要原因。硬质合金钎焊选用的钎料为HL105 焊料。因为HL105 钎料具有较好的润湿性和较高的焊缝强度，同时HL105 钎料的高温塑性好、钎料形态多样，所以HL105（BCu58ZnMn）钎料是硬质合金工具钎焊的最佳钎焊材料之一。钎料在使用前需要用酒精等擦净。硬质合金刀具在高频钎焊时，如果没有钎剂配合，容易在钎缝结合处形成脆性化合物。所以在钎焊时必须配合钎剂来进行。硬质合金刀具的高频钎焊工艺采用的钎剂化学成分为脱水硼砂（50%）、硼酸（35%）和脱水氟化钾（15%）。

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目前，我国再生金属产量已连续10年保持快速增长，再生资源回收利用企业４万多家，从业人员近1000万人，回收物品拆解转化企业5000多家，集散交易市场640多家。近年来，主要再生金属产量年均增长27%，从2000年的72万吨增加到2010年的775万吨。截至2010年末，再生有色金属已经成为中国有色金属工业的重要组成部分，大力发展再生有色金属产业有效地缓解了中国原生有色金属矿产资源不足的矛盾。

据测算，与原生金属生产相比，每吨再生铜、再生铝、再生铅分别相当于节能1054千克、3443千克、659千克标煤，节水395立方米、22立方米、235立方米，减少固体废物排放380吨、20吨、128吨，每吨再生铜、再生铅分别相当于少排放二氧化硫0.137吨、0.03吨。

据中国有色金属工业协会再生金属分会介绍，目前，我国再生有色金属产业正处在结构转型的重要关口，已经具备了较好的产业基础：一是再生有色金属产业结构调整成效显著，再生金属加工园区建设逐步形成规模，企业发展迅速，冶炼加工技术装备水平显著提高，技术进步和创新加快，形成了从废金属回收、拆解、冶炼、加工到产品应用完整的产业链；二是再生有色金属产品应用领域不断扩大，再生铝合金应用前景广阔，再生铅合金、再生铜产业取得良好成果；三是民营企业占据再生有色金属生产主体，具有机制活、制度新、创新意识强等优势，为促进再生金属产业发展做出了重要贡献；四是再生金属产业发展始终得到国家有关部门的高度重视和大力支持，目前形成生产、科研和高校共同努力推动产业发展的合力。




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液相法是选择一种或多种合适的可溶性金属盐类，按所制备的材料组成计量配制成溶液，使各元素呈离子或分子态，再选择一种合适的沉淀剂或用蒸发、升华、水解等操作，使金属离子均匀沉淀或结晶出来，最后将沉淀或结晶的脱水或者加热分解而得到所需材料粉体。

液相法是制备氧化钨晶体的一种常用的方法。采钨液相热法中的溶剂热法制备氧化钨是现在主要应用的方法，当然耍选则合适的钨源和合适的物质作为溶剂，将泡合均匀的溶液放在反应签或其他容器中，通过改变相应的反应时间、反应温度等达到制备氧化钨的目的。这种操作方法与传统方法相比成本低，易控制，反应条件温和，并且可以制备出不同复杂形貌的纳米氧化钨。因此溶剂热制备方法得到了研究者们的广泛关注，许多研究表明以钨的卤化合物做为前驱体，即以水、乙醇或者其他有机物为溶剂，通过溶剂热合成方法可以得到纳米氧化钨。采用钨的卤化物作为反应的主耍原料，溶剂热合成的方法制备出一维结构的W03,同时分析了生成的纳米线的生长过程中的影响因素，在透射电子显微镜下观察，低倍扫瞄式电子显微镜观察到的一根纳米线其实是非常多的细小的纳米线组成的，即每一根纳米线实际上是纳米束，由于纳米材料的比表面积很大，进而导致了表面的原子的活性很高，通过表面能最小化原则可知，这样的材料容易团聚到一起。这种W03纳米线的制备就是利用了H2WO4的热分解作用制得的，因此溶剂热方法简单，操作易于进行。

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空气的净化：在常温下用纳米氧化钨做催化剂，可以利用空气中的氧气和水蒸气等对污染物进行氧化等进而达到使空气变得清洁等，例如硫化物，氮化物、有机物等有害气体。此外，还可广泛用于对工业产生的废气进行光催化降解等。

防雾及自洁：将纳米氧化钨薄膜镀在基片上，与粉体的纳米氧化钨比较，由于其比表面积比较大，因而亲水性能非常的好，当大量的水蒸气或液滴滴在氧化钨薄膜上面形成均勻的水膜时，当强烈的紫外线光照射到纳米氧化钨的薄膜上就会使其有较强的氧化能力，因此可以把吸附上面的大量的有机物分解为没有污染的水和二氧化碳。

抗菌：纳米氧化钨在光催化过程中可以产生大量的光电子和光生空穴，利用上面产生的光电子和光生空穴可以对催化剂表面吸附的水进行氧化形成轻基和氧二负离子，由于其可以与细菌细胞或细菌内组分进行反应，可以彻底杀死细菌，同时大量的由细菌释放出的的有毒复合物可以被生成的光电子和光生空穴的进行降解，这样可以有效的的防止病毒再次的释放有毒污染物引起污染我们从大量的实验中发现粒径越小的氧化钨纳米颗粒，由于其有较大的比表面积因而有很好的效果，同时纳米氧化钨的光催化灭菌作用，在其结束光照射的一段时间里还能有灭菌的能力。

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目前纳米氧化钨的合成方法有很多种，大致可分为三大类：固相法、气相法和液相法。固相法制备纳米三氧化钨一般是用钨酸或钨酸铵等直接进行加热分解得到。此种方法的工艺简单，但是由于生成的纳米粉末容易团聚，因此得到的粉末需要再经过一次的粉碎来得到颗粒较小的纳米三氧化钨，这样得到的样品的产量比较低纳米三氧化五的气相法合成方法早已经有报道，此种方法的特点是产品的尺寸小，纯度高，但是对实验设备和技术耍求都很高，因此目前研究中并没有得到广泛的应用液相法则是采用化学手段，利用简单的溶液进行加热就可以对纳米材料的微观结构进行控制，因此液相法是制备纳米三氧化钨最适宜、最常用的方法之一。

固相法的粉化工艺比较传统，固相法是以金属盐或者金属氧化物为基础，将其配成一定的配比后充分的混合，再用球磨机进行球磨，之后放在马弗炉里锻烧，让其发生固相反应来直接制得超微粉体，或者用其它物理方法粉碎粉体得到超微粉体。在马弗炉中放入一定量的钨酸铵，将马弗炉的温度设置为600°C时间设置为3小时进行煅烧，可得到粒径大约在72nm的WO3粉体，通过用XRD的表征手段进行表征研究分析得到的WO3存在两种晶相：单斜晶相和三斜晶相，再对形貌进行分析发现两种晶相比较接近，都是以ReO3做为基础再经过稍微的扭曲后形成的,将(NH4)6W7O24-6H2O在马弗炉中高温锻烧2?3小时，可得到平均粒径大致为10--100nm的WO3粉体。以(NHO6W7O24)为原料，高温煅烧，并将得到的WO3粉体烧结成气敏元件，研究其在不同温度下的气敏特性，得出最佳工作温度为300°C。在400°C锻烧化学纯H2WO4而得到的WCb粉体,经过XRD表征分析结果表明，粉末为多晶WO3，即三斜晶相和正交晶相，再通过谱线强度看，发现这两种晶体所占的比例差不多相等，同时也研究了WO3粉体对H2S的敏感特性：通过正交实验得到的结果显示可知，纯相的W03材料对气体H2S的灵敏度程度和选择性均较好，经过大量的研究发现纯WCb在285°C灵敏度最好，但纯相的W03纳米材料响应恢复需要的时间比较长，稳定性相对略差些在纯W03中掺入0.5%Au和Sb、1.0%V,在600°C热处理，纯WO3在280°C工作时灵敏度最好。固相法制备纳米三氧化鹤的工艺简单，但在实验过程中容易产生一些有毒气体，进而造成环境污染。同时由于生成的纳米三氧化湾的粉体容易发生团聚，因而需要经过再次粉碎加工,进而使得成本大大提高。

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溶剂热法是水热法的发展，它与水热法的不同之处在于所使用的溶剂为有机溶剂而不是水。在溶剂热反应中，通过把一种或几种前驱体溶解在非水溶剂，在液相或超临界条件下，反应物分散在溶液中并且变的比较活泼，反应发生，产物缓慢生成。该过程相对简单而且易于控制，并且在密闭体系中可以有效的防止有毒物质的挥发和制备对空气敏感的前驱体。

氧化钨(WOx)是一种多功能无机金属氧化物半导体材料。该材料具有良好的物理及化学性质，如气敏、光催化、光致变色、电致变色、场发射等性能，在气敏传感器、光催化剂、电致变色智能窗和光电化学设备等领域都具有良好的应用前景。与常规尺寸的WOx相比，纳米级材料展现出一些独特的性能，如小尺寸效应和量子隧道效应等，明显改善了该材料的物理及化学性质，显著拓宽了该材料的应用空间。

氧化钨分为化学计量比WOx和非化学计量比WOx。其中，化学计量比WOx以WO3最为常见，其晶体结构是由1个钨原子和6个氧原子构成的正八面体单元共用顶点排列而成。WO3具有多种晶型，如单斜(m-WO3)、三斜(tr-WO3)、正交(o-WO3)、四方(te-WO3)、六方(h-WO3)等。据报道，单斜、三斜、正交和六方晶型可在常温下稳定存在。晶体的结构对WO3的性能有一定影响，如六方晶型的氧化钨晶体结构中具有较大的孔通道，能够容纳阳离子(Li+、Na+和K+等)转化为钨蓝，被认为是良好的电致变色材料。

水热法制备WOx粉体的流程通常分两步:(1)将钨源制备成钨酸前驱体或者含钨溶液，调整pH值;(2)将上述溶液加入高压釜，在高温高压下反应一定时间，待冷却后，过滤和洗涤。加入釜前往往需要加入特定的辅助试剂以调控产物的形貌。

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硬质合金刀具硬度(HRA)为89~94，远远高于高速钢；在540℃时硬度(HRA)为82~87，与高速钢常温时的硬度(HRA83~86)相当，同时还具有化学稳定性好、耐热性高等优点。而硬质合金刀具的焊接主要包括：

4. 焊后保温。焊后保温是硬质合金钎焊的一道重要工序，保温的好坏直接影响到焊缝质量。对裂纹倾向较大的硬质合金刀具（YT类），禁止将刚焊好的刀具与水及潮冷的地面接触，也不得用急风吹冷。一般应在石英砂、石棉粉或硅酸铝纤维箱中进行缓冷，刀具在保温箱中应密集叠放，靠大量工件的热量来保温并缓慢冷却。

5. 清除焊缝附近的多余熔剂将焊后已冷却的工件放入沸水中煮，再进行喷砂处理，就可以彻底清除焊缝处多余的熔剂和氧化皮等脏物。在条件允许的情况下，也可以将工件放入酸洗槽中进行酸洗，酸洗后必须经过冷水槽和热水槽相继清洗干净。

6. 钎焊后的质量检查检查焊接缝处有无气孔，检查被焊工件有无裂纹。对已检查出有缺陷的工件，可重新加热钎焊，但也应尽量减少重焊次数，以免硬质合金因反复加热而影响质量。对于已发生裂纹的工件，应在分析原因后将有裂纹的硬质合金取下，重新焊接。


 

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硬质合金刀具硬度(HRA)为89~94,远远高于高速钢；在540℃时硬度(HRA)为82~87,与高速钢常温时的硬度(HRA83~86)相当,同时还具有化学稳定性好、耐热性高等优点。而硬质合金刀具的焊接主要包括：

1. 焊前准备
检查硬质合金刀片上是否有油污等异物存在，用汽油、酒精或丙酮清洗；逐件检查刀片不得有肉眼可见裂纹、崩刃等缺陷。对刀体除检查刀槽的形状、尺寸与刀片是否相近外，刀槽处的毛刺等必须彻底清理。

2. 焊接
（1）钎料、钎剂的涂放钎料上的钎剂应涂放均匀，焊料应充满焊缝。
（2）刀具与感应器的相对位置刀具与感应器相对位置的不合理，常常会出现局部过热，从而引起刀片、刀口崩裂，所以必须控制刀具与感应器的相对位置。

3.加热高频钎焊
加热高频钎焊时，钎焊温度及加热速度是影响钎焊焊接质量的主要工艺参数，过高的钎焊温度及过快的加热速度使刀具内部产生很大的内应力，焊接后易产生裂纹及崩裂现象。过低的焊接温度影响到钎焊焊缝的强度，过慢的加热速度引起母材晶粒长大、金属氧化等不良现象。如加温过高，容易引起钎料中的锌蒸发与锰氧化，引起夹渣与接头强度下降等问题；太低则影响钎料的铺展。




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钎焊硬质合金刀具具有极高的硬度和耐磨性能，特别是在高温下仍能保持其高硬度，目前已广泛应用于制造各种金属的切削刀具。钎焊是将硬质合金牢固地连接到钢基体上的最成功的方法之一，但硬质合金刀具的焊接技术是引起焊接裂纹的重要因素。

钎焊硬质合金刀具主要以其结构简单、紧凑、刚性好、使用灵活性较大、适应性强等特性，被应用在精密加工、FMS和其他各种金属切削加工中。钎焊硬质合金刀具的焊接主要是使用高频钎焊设备。感应钎焊靠感应加热提供热源，通过感应或工作线圈，而不是对硬质合金刀具直接通电，将电能用感应方法传递到硬质合金刀具，并有选择地将待焊零件表面加热到钎焊温度的一种焊接方法。钎焊硬质合金刀具焊接过程使用的设备由高频感应加热设备、高频感应钎焊机械装置及水冷系统和控制系统组成。




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