通过扫描电镜观察了氧化钨的团粒的外观形貌与内部结构发现不同氧化钨的外观形貌区别不大，即都保留了原料APT的外观特征。但是其颗粒粒度发生了较大的变化。氧化钨在高倍电镜下的表面特征都不大相同。其中黄钨、以W₂₀O₅₈以及以ATB为主相的蓝钨大颗粒均有不同程度的破碎，且布满了裂纹。而紫钨的形貌与其他三者有明显的不同，它的颗粒较大是针状或棒状晶粒组成的疏松颗粒团。观察氧化钨的团粒内部结构发现所有的氧化钨内部结构都具有丰富的裂纹，其中紫钨团粒内部不仅裂纹丰富，且内部的颗粒为针状或者棒状。紫钨颗粒的这种结构有很大的空隙，使其颗粒内部较为松散，有利于还原过程氢气的进入和水蒸气的逸出，使其还原反应不仅可以发生在表面，也能同时发生在内部，所以反应速度快，生产出来的钨粉粒度细且均匀。

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氧化钨是制备硬质合金的重要原料，随着硬质合金行业的不断发展，对产品的质量和性能的要求也越来越高。为此了解氧化钨的性能对制备良好的硬质合金是有重要意义的。所有的氧化钨都是以APT(中午酸铵)为原料再经煅烧而制得的。随着煅烧条件的不同，可得到不同的氧化钨粉末。例如采用同一批APT原料，通过不同的煅烧工艺下分别制备出了紫钨、蓝钨和黄钨。每种氧化钨都有其独特的晶体结构，故它们的物理性能也不大相同。

紫钨是相成分为WO_2.72，因其独特的晶体结构所以多用于制取细钨粉和细碳化钨粉。蓝钨在理论意义上的相成分为WO_2.97.但是在实际生产中有蓝钨通常是多种氧化钨的混合体，其中包括有黄钨相或者紫钨相。黄钨具有的多种晶型，煅烧温度的不同，得到WO₃的晶型就不一样。在700℃的煅烧温度条件下可以制备出正交晶型的三氧化钨。



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在八十年代末期，瑞士生产了一种功能梯度硬质合金。功能梯度硬质合金有着高耐磨性的表层和具有高韧性的核心，它可以延长硬质合金球齿的使用寿命，提高凿岩效率。

瑞士的山特维克公司应用这种方法制造出具有双相结构的硬质合金，牌号有DP55，DP60和DP65，耐磨损性能和韧性都比传统的硬质合金高。它主要用以敲击，旋转挤压和旋转切削钻孔。在采矿和凿岩工具中占百分之三十。使用功能梯度硬质合金球齿可以减少钻孔费用并提高钻孔效率。例如，在石灰石隧道钻孔中，牌号DP55的锥形齿钻速可以达到1.96米每分钟，使用寿命达到3121米。传统的硬质合金球齿钻速仅1.48米每分钟，使用寿命1000米。


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随着钴含量的增加，硬质合金的硬度和耐磨损度降低，抗弯强度增加，但是抗压强度比原本的弱。同时，热膨胀系数上升，导热性能降低，弹性模量和钢性模量也相应降低。疲劳强度极限上升。

当硬质合金球齿断裂时，钴相导致球齿的塑性变形，碳化物基本保持不变，它的屈服强度极高，对钴相的塑性变形具有很强的约束作用。低钴硬质合金的断裂韧性为KIC=3+90λ½，高钴硬质合金的断裂韧性为KIC=57+12λ½。断裂韧性随着钴含量的增加而增加。钴含量最高达到29%。硬质合金抗弯强度也随着钴含量的增加而提高，但当钴含量达到或超过10%时，抗弯强度反而有所降低。


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根据不同的使用需求，生产硬质合金球齿一般使用中粒度或大粒度的硬质合金。硬质合金粒度对硬质合金球齿性能的影响表现为以下几个方面：

1.耐磨性和硬度。硬质合金球齿硬度不仅跟钴含量有关，还跟硬质合金粒度有关。随着钴含量和硬质合金粒度的增大，硬质合金球齿的耐磨性和硬度相应地降低。硬质合金粒度越小，硬质合金球齿耐磨性能越高。

2.抗弯强度。如果硬质合金粒度是2um，随着钴含量的增加硬质合金球齿的抗弯强度也增加。如果硬质合金粒度是在3um-5um之间，抗弯强度起初随着钴含量的增加而增加，到达了一定程度后开始下降。

3.断裂韧性。对于钴含量相同的硬质合金球齿，如果硬质合金粒度越大，断裂强度就越高。反之则越低。


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硬质合金碳含量是影响硬质合金球齿性能的一个重要因素，包括抗弯强度，硬度，密度和抗腐蚀性能。

1.抗弯强度。一般来说，对于含钴量低的硬质合金YG10，抗弯强度在高碳侧达到最大值。对于含钴量高的硬质合金YG20，抗弯强度在低碳侧达到最大值。过少或过高的碳含量都会影响硬质合金球齿的抗弯强度。

2.硬度。碳含量的改变会导致硬质合金相和钴相的变化。碳含量过少时，粘结相降低，硬度也随之降低。

3.密度。如果碳含量减少，则硬质合金球齿密度增加。反之，如果碳含量增加，则密度降低。

4.抗腐蚀性。少量的碳含量结合钴相可以提高硬质合金球齿的抗腐蚀性。反之，过多的碳含量则会降低硬质合金球齿的抗腐蚀性能。


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硬质合金球齿质量控制分为内在质量控制和外观质量控制，内在质量控制包括成分和结构，外观质量控制包括尺寸和表面粗糙度。

1.硬质合金球齿的尺寸，弯曲，变形和毛刺程度应该在一定的标准范围之内。

2.硬质合金球齿应该在高温和长时间的碳化环境下生产。碳含量须在6.14-6.20%之间。硬质合金粒度应在2-3um之间。

3.硬质合金球齿碳含量必须控制在一个很小的范围内。磁饱和值应在93-96%。

4.根据硬质合金球齿不同的应用，钴的含量须在6-16%。湿磨时间控制在24小时之内。烧结温度需要足够高以增加硬质合金球齿的韧性。

5.减少硬质合金球齿内部的孔隙，避免大颗粒晶体产生。

6.使用低压烧结减少硬质合金球齿内部的孔隙，加强其断裂韧性。



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硬质合金微调镗刀调整时，须严格控制镗刀刀尖尺寸，可先用对刀板或百分表将其预调至预定范围内，随后稍稍松开开紧定导向螺钉，再对双螺纹调节套进行旋转微调。微调完成后，锁紧紧定导向螺钉。

特 别地，螺距差动式微调镗刀的主要组成部分包括刀头体、内螺纹导向套、调节套等组成，它的微调精度高且可自动消除螺纹间隙。由于其操作方式简单且工作时表现 稳定，加工时不易振动，且螺距差动式微调镗刀的刀头体使用可转位刀片，易于拆装更换，可广泛用于坐标镗床和数控机床上的精密孔加工。在加工大孔时，考虑到 它本身调节范围较小，为了的刀更大的调整范围则可通过改变刀头体的长度。


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硬质合金机夹可转位车刀的转位刀片具有合理的几何形状，可通过机械夹固方法装配在刀杆上。由于其切削刃不固定，当某个切削刃发生磨损时，新的切削刃可通过转位的方式快速进行更换。

它 的主要特点包括：硬质合金机夹可转位刀片一般可采用具有良好抗氧化性和高硬度的TiC+Al2O3+TiN复合涂层，它能减小切屑与刀具的摩擦，降低加工 件表面粗糙度，提高切削效果并保证刀具的有效使用寿命。刀片合理的几何形状有利于定位精度和重复精度的提高，可保证刀尖位置变化在工件精度允许范围内以及 加工精度的一致性。刀杆转位方便、快捷，并可反复使用，使用寿命长，可减少库存量，简化刀具管理。


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硬质合金微调镗刀可用于精密孔加工，其加工件表面粗糙度以及孔加工的精度较高。根据微调镗刀的不同特点，其常用型式包括螺纹式微调镗刀，偏心式微调镗刀，滑槽式双刃镗刀以及浮动式等。实际运用中，硬质合金镗刀的调整方法如下：

安装时首先将两个处于内螺纹导向套圆周上的预制孔分别与正镗刀杆上的紧定导向螺钉孔对准，并将其装入镗刀杆，再通过固定紧定导向螺钉使得内螺纹导向套初步定位，然后与内螺纹导向套配钻，攻丝，在镗刀杆对应位置上装上径向和轴向紧定螺钉完成内螺纹导向套固定。松开两个紧定导向螺钉并装入调节套和弹簧，压缩弹簧约10mm，使其达到规定的预压力；固定调节套使其不转动，拧入刀头体和刀头体联接螺纹的组合件，再对正刀头体上的键槽与紧定导向螺钉孔的方位拧入两个紧定导向螺钉，使刀头体不转动。



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