钨合金曲轴的设计可以抵消杆和活塞的重量。关键的是曲轴必须平衡的将定制的活塞和活塞杆结合起来。由于钨合金具有高密度的特征，所以常被用作钨合金配重件，并使用于赛车比赛中，以便优化了赛车的性能，更好地平衡与控制汽车的运行。


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硬质合金是目前金属切削加工中最常用的刀具材料之一。它是用具有高耐热性和高耐磨性的难熔的金属碳化物（WC、TiC等）粉末作基体，以金属Co等为粘结剂，经高压压制后烧结而成的粉末冶金制品。其特点是：硬度高，耐磨性好，硬度可达到74～82HRC；化学稳定性和热稳定性好，具有较高的耐热性，能耐850～1000℃；因而允许使用的切削速度可达100～300m/min，硬质合金的切削性能良好，因此得到广泛的应用。但硬质合金的抗弯强度低，冲击韧性不好，工艺性能较差；使用中很少制成整体刀具，一般制成各种形状的刀片焊接或夹固在刀体上。

硬质合金的分类及应用

硬质合金的分类按化学成分可分为以下几类：钨钴类硬质合金（代号YG）、钨钛钴类硬质合金（代号YT）、钨钛钽（铌）钴类（代号YW）、碳化钛基类（代号YN）。其特点和用途见下表。

类型特点用途

YG能在较高硬度时获得较高的抗弯强度，特别适合于在较低切削速度下工作主要用于加工铸铁、有色合金及绝缘材料等

YT随着TiC含量提高和Co含量降低，与YG类相比，硬度和耐磨性提高，韧性降低因抗弯强度和冲击韧性比较低，不适合加工脆性材料，如铸铁，主要用于加工塑性材料，如钢材

YW加入了TaC（或NbC），提高了抗弯强度、疲劳强度、冲击韧性和高温硬度与强度既可用于加工铸铁及难加工材料，也可用于加工一般钢材，常称为通用型硬质合金

YN硬度很高，耐磨性、耐热性和抗氧化能力高，化学稳定性好，抗弯强度和韧性稍差可用于加工钢，也可用于加工铸铁，特别适合高速精加工合金钢、淬硬钢，不适于重切削

随着制造技术的飞速发展，先进制造技术的不断产生和应用，对机械产品的制造精度、加工质量、生产效率都提出了更高的要求；高速切削、超精密加工、绿色制造均要求刀具具有高的硬度、耐磨性和红硬性。因而超硬刀具在现代制造加工中逐渐地被开发应用。例如：用硬质合金刀具加工花岗岩时，在几秒钟内刀刃就被坚硬的花岗岩摧毁；再用聚晶金刚石刀具加工时，刀刃就可以保持完好。用硬质合金车刀加工冷硬铸铁时，即使采用很低的切削速度，刀具仍然磨损很快，也很容易崩刃；采用复合氮化硅陶瓷刀具切削时，不但可以使用较高的切削速度，而且大大地延长了刀具的使用寿命。退火工具钢一般需要经过磨削加工，因而生产效率很低；而采用立方氮化硼刀具就可实现高效率的车削或铣削。实践证明超硬刀具在高硬材料的高速切削加工中，不但能够保证加工质量、提高生产效率，还能够提高刀具的耐用度。


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钨合金医疗辐射屏蔽件是用于医疗行业中放射性治疗安全防护器件。放射性治疗是现代先进的治疗手段，可医治很多病症，如恶性肿瘤等。但是用放射性治疗手段会产生放射性皮炎、放射性食管炎以及食欲下降、恶心、呕吐、腹痛、腹泻或便秘等诸多毒副反应。因此在使用放射性物质时要用医疗防辐射屏蔽件加强自身保护。钨合金医疗辐射屏蔽件是较常用的一种环保屏蔽器件。

随着人们对环境的任意破坏，使得我们周边的辐射量越来越大，如X射线，伽玛射线（高能电磁辐射），辐射的α粒子（氦原子）β粒子（电子）和宇宙辐射等等这些都是人类新的挑战。为了保护患者和其他人受电离辐射的有害影响，如乳腺癌，皮肤癌等情况的出现。一种新型的辐射吸收中介显得极其重要，钨合金医疗辐射屏蔽件以钨合金优异的屏蔽性能被广泛用于医学上的放射性屏蔽和辐射的日常防护。

钨合金医疗辐射屏蔽件的应用：

X射线屏蔽件中的应用

X-射线可用于疾病的监测和诊断医疗设备中。生产注射器中的X射线、海运集装箱、实验室配件等的屏蔽产品一般用钨合金为原材料。移动式X射线屏蔽件，可以安装在车轮上便于搬运。当很难追踪到体内疾病细胞，可以用一种方式来替代放射性疗法，即注入（近距离放射疗法的一种）。这种技术就是将放射种子植入病人体内。在治疗前后，种子都被保存在钨制产品中，来保护病人和医生免受辐射。

癌症治疗中的运用

钨合金医疗辐射屏蔽件用于机器需要调强辐射，在癌症治疗中它可以保护健康的皮肤组织。它可能有助于拯救生命，通过消除癌细胞，保护周围的健康组织。



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所谓粉末冶金方法.就是把所要制造的硬质合金的原材料制成粉末，尔后将这些粉末适量地配料混合，再加压固结成一定形状，之后，把压块置于还原性气氛(例如氢气)中，加热、烧结制造合金的方法。这是一种与以往的熔铸法截然不同的冶金方法。
    
这里所说的烧结，可以认为，或简单地定义为是由于加压和加温的作用.助长金属晶粒的凝聚。亦即向具有硬质合金成分的粉末上施加一定程度的压力使之压实，如保持在高温下，紧密接触的粉末就会发生相互枯结，并逐渐填满空隙，而制成高密度的硬质合金。此时的加热温度是合金成分中低熔点成分的熔化温度，因而，是在低于整个粉末成分的熔点温度下进行烧结的。这种方法与把熔炼和铸造两个过程组合起来的方法相似，其性质接近于铸造硬质合金，而从金属学的角度来看也可以认为它是硬质合金的铸件的一个部分。
    
硬质合金就是采用这种粉末冶金方法制造的。硬质合金原料，一般使用钨、碳、钻、钦和钮等，把这些粉末进行配料混合，然后加压和烧结制成合金。
    
由此，将其称作烧结硬质合金或烧结碳化物合金。近年来，粉末冶金方法发展非常迅速，硬质合金、含油轴承合金、电触头、金属粘结的金刚石砂轮、特殊装饰用金属产品等，都是采用这种粉末冶金方法来制造的。


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1.闪电式钻头
硬质合金钻头体用50毫米钻杆或65毫米锁接头制成，三个翼片相交1200，用K573型合金呈梳齿状镶焊，钻头尖端呈600，合金密集排列，以增加其强度，水眼直径为14毫米的收敛式独眼。

适用范围适于钻进一~三级的覆盖层、粘土、砂质枯土、炭质粘土及少部分流砂等岩层。技术规范钻头压力:400-700公斤;转数:250^-400转/分;泵量:150升l分以上。
      
2.仿矛式钻头
硬质合金钻头主翼片呈锥形，侧翼片较短，起划眼保持口径作用。钻头水眼直径27毫米的1个。为了增大冲洗液流量，也可以制成必14毫米收敛式水眼，使水力集中，形成强力冲刷，以免喷眼堵死，防止糊钻。钻头上镶焊K572型合金。
    
适用范围适于钻进二~四级松疏粘土，红色粘土、红色砂岩及塑性强的地层。技术规范压力:100-180公斤l粒;转数:200^"250转l分;泵量:100升/分以上。
    
3.镶焊式钻头
硬质合金钻头上镶焊K413或K573型合金，翼片外侧可镶硬质合金片补强。钻头冀片之间，开有直径10毫米与轴线成15。的水眼3个。
    
适用范围适于三~四级页岩及部分五级砂岩、石灰岩等不取心钻进。技术规范压力:1000-2000公斤;转数: 250-350转l分;泵量:200升/分。
    
4.锥形三口钻头
硬质合金钻头体可用直径65毫米的锁接头或60毫米钻杆制成。下部锻成锥形，三块冀片用厚15毫米钢板焊于钻头体上，翼片互成120“相交。冀片上用K 572型合金直接镶成梳齿阶梯状，开有直径10毫米与轴线成30。的水眼三个。
    
适用范围适于钻进三~六级、部分七级脆性、摩擦性较高的岩层，如石英岩、中粒砂岩等。技术规范硬质合金钻头全压力:750-1100公斤;转数:150^-250转l分;泵量:150升l分以上。


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钨合金注射器屏蔽件是由钨合金为原料制成的是用于医疗注射放射性药物时起保护作用的医疗器械。钨合金注射器屏蔽件是利用高致密钨合金对放射性粒子的屏蔽作用。钨合金密度可达16 .5-19.0g/cm3，对放射性粒子有很好的屏蔽效益。

钨合金注射器屏蔽件在医疗中常用作同位素示踪法来监测药物的功效的注射仪器。利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性质，就可以用核探测器随时追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等，稳定性同位素虽然不释放射线，但可以利用它与普通相应同位素的质量之差，通过质谱仪，气相层析仪，核磁共振等质量分析仪器来测定。如果放射性物质照射人体或者进入人体，会使细胞发生病变，严重的会危害人的生命。钨合金屏蔽针管在使用放射性物质时可以保护人体免受伤害。


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伽玛钨屏蔽件的密度非常高，屏蔽组件的物理尺寸的减少不会影响他们的刚性或屏蔽特性的有效性。相比传统的辐射屏蔽材料，钨伽马屏蔽提供卓越的价值。高密度钨合金可以提供相同的能量吸收铅使用1/3的材料更少！不像铅，你还可以降低管理成本，无需获得特别许可，它不是必需的。遍布全球的客户正在广泛使用钨合金的可靠的辐射屏蔽件。

伽玛辐射，也称为伽玛射线(用γ表示)属于高频电磁辐射(波长极短)。它们所生产的亚原子粒子的相互作用，如正负电子湮灭，中性π介子衰变，聚变，裂变或在天体物理过程的逆康普顿散射。因为伽玛射线是电离辐射的一种形式因此它们会对健康造成危害。一个经典的伽玛射线源的放射性衰变类型，称为γ衰变激发态原子核放射出伽玛射线几乎会立即形成。然而，γ衰变，也可以描述的同分异构体的过渡，其中包括一个相对较长的半衰期抑制γ衰变。

高密度和高原子序数的钨是最有效的的伽玛屏蔽材料。正如我们所知，钨的密度高与射线密度、机械性能、以及强度、无毒性紧密相关。伽玛钨辐射屏蔽件，经常用于空间有限的地方，或者只要求吸收的小区域。

伽玛射线是用来药杀和治疗某些类型的癌症和肿瘤。但伽玛射线可以同时在我们的身体伤害其他细胞。因此，我们需要钨伽马屏蔽控制伽玛射线，我们还可以使用伽玛射线检查或薄弱点的石油管道焊缝金属铸件。伽玛射线在工业上，用于检测金属铸件和焊接结构的内部缺陷。在这种情况下，我们需要钨伽马屏蔽γ射线来保护我们的身体。


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硬质合金刀片不像铸造物或钢那样由矿石熔化后注人模子成形，或由锻造成形，而是将达到3000℃以上才会熔化的碳化粉末(碳化钨粉、碳化钦粉、碳化钽粉等)加热到一千多摄氏度使其烧结而成。
    
为使这种碳化物的结合更加牢固，使用钻粉作为结合剂。在高温、高压作用下，碳化物和钻粉相互间的亲和作用会增强，从而渐渐成形，这种现象叫做烧结。因为使用的是粉末石所以这种方法被称为粉末冶金法。
    
成形后进行烧结。下面为烧结工序的全过程。
    
1)将粉碎得非常细密的碳化钨粉末和钻粉末按需要的形状加压，这时金属粒子互相连接在一起，但是结合得不是很紧密，只要稍受点力就会粉碎。

2)已经成形的粉末块粒子随着温度的升高，连接程度渐渐加强，.如图①、图②、图侣翔泳，在700-800℃时粒子的结合国即溺马，粒子力司的空隙还很多，随处可见。这称作空孔，即图中所示的黑色部分。

3)加热温度上升到900-1000℃时.如图④、图⑤所示，粒子之间的空隙减少.呈线状的黑色部分几乎消失，只剩下大块的黑色部分。

4)温度慢慢接近1100--130090(即通常的烧结温度)时，空隙进一步减少，如图⑥、图⑦所示，粒子之间的结合变得更为强固。

5)烧结工序完成时，刀片中的碳化钨拉子呈小的多角形，在其周围可见到白色的物质，那就是钻。烧结完成的刀片组织是以钻为基底，上面布满了碳化钨拉子。拉子的大小、形状以及钻层的厚薄不同，则硬质合金刀片的性质也大不相同。


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近几年高速切削加工技术的应用，在大幅度提高生产效率的同时也极大地提高了产品的质量，高速切削加工技术，尤其是硬质合金刀具已成为切削制造业的主流。

硬质合金刀具，作为高速切削刀具，其加工技术的发展与应用同时带动了相关技术的迅速发展。高速切削顾名思义，是高的速度、大的进给量、机床的快速移动、快速换刀等，最终体现为生产效率的大幅度提高。但是应该指出的是硬质合金刀具的高速切削只是一个相对的概念，随着加工方式、工件材料以及硬质合金刀具选择的变化，高速切削加工的速度存在很大变动范围。一般认为高速加工的切削速度为常规切削速度的5~10倍，如加工碳素钢切削速度为500-2000m/min;铸铁为600-3000m/min;铝合金为1000-7000m/min;铜为900-5000 m/min.

硬质合金刀具切削技术是实现高速加工的关键技术之一，而高速切削刀具的高温性能是影响高速切削刀具技术发展的重中之重。由于在高速切削加工中所产生的切削热对刀具的磨损比常规切削高得多，因此对刀具材料有更高的要求：高硬度、高强度和耐磨性；高的韧性和抗冲击能力；高的红硬性和化学稳定性；抗热冲击能力。

硬质合金刀具表面涂层技术是应市场需求而发展起来的一种表面改性技术，，自上世纪60年代以来，该项技术在金属切削刀具制造业内得到了极为广泛的应用。尤其是硬质合金刀具高速切削加工技术出现以后，涂层技术更是得到了迅猛的发展与应用，并成为高速切削刀具制造的关键技术之一。该项技术通过化学或物理的方法在硬质合金刀具表面形成某种薄膜，使切削刀具获得优良的综合切削性能，从而满足高速切削加工的要求。归纳起来切削刀具表面涂层技术具有以下特点：

采用涂层技术可在不降低刀具强度的条件下，大幅度地提高硬质合金刀具表面硬度，目前所能达到的硬度已接近100GPa;
   
随着涂层技术的飞速发展，薄膜的化学稳定性以及高温抗氧化性更加突出，从而使高速切削加工成为可能；
润滑薄膜具有良好的鼓相润滑性能，可有效地改善加工质量，也适合于干式切削加工。
涂层技术作为硬质合金刀具制造的最终工序，对刀具精度几乎没有影响，并可进行重复涂层工艺。

硬质合金涂层刀具所带来的益处：可大幅度提高切削刀具寿命；有效地提高切削加工效率；明显提高被加工工件的表面质量；有效地减少硬质合金刀具材料的消耗，降低加工成本；减少冷却液的使用，降低成本，利于环境保护。


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