在金属熔渗工艺的发展过程中，使用过许多方法。

(1)部分浸入熔渗法：它是将骨架体的一小部分浸于坩埚中的熔融金属浴内，其作用如同一根吸油绳。靠毛细管力将液体吸入并沿毛细管上升，排出孔隙中所含的气体。

(2)全浸入熔渗法：它是将骨架完全浸入熔体中，使熔体从各个方面向心部渗入。此时，骨架中的气体容积只能通过熔体的填补来消除。为避免裹带气体，必须将骨架缓慢地或分阶段地进行熔渗。采用真空气氛有利于进行脱气。

(3)接触熔渗法：可将熔渗剂置于骨架顶部或底部，当将熔渗剂置于骨架底部或者采用真空气氛时，有助于置换孔隙中的气体。

(4)重力-注入熔渗法：它是将骨架依序装在一失蜡铸造的惰性模型中，用外部压力来增强毛细管力，而外部压力是通过骨架上面蓄积的熔渗剂熔体的高度位差产生的。若压头的质量足够大，则可同时熔渗几个骨架，并可像乡失蜡铸造一样将骨架进行成组排列。该种方法适用于制造精密、异型与具有一定断面的金属陶瓷涡轮叶片。

(5)外部加压浸渍法：在润湿性差、孔隙的大小和分布不当，或者液体黏度高、毛细管力无效时，只有借助相当大的外力才能使熔融金属浸渍固体骨架。可用气体或液体、静载荷或油缸内的柱塞来提供这种外力，同时，必须使压力作用于熔体上。

(6)真空熔渗：可以采用两种方法产生真空。一种是通过骨架的连通孔隙系统抽吸液相，从而产生一压力梯度，这就使作用于熔融熔渗剂上的大气压力变成了驱动力。这需要一装熔融熔渗剂与骨架的密闭系统，然后对骨架端面抽真空，而不与熔体相接触。第二个方法是仅仅将整个熔渗装置置于真空炉中，这种方法对含有强烈脱气组分的系统是实用的。


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碳化钨球也叫做钨球、纯钨球、纯碳化钨球和钨合金球。

碳化钨球可用于制作猎枪子弹。猎枪的子弹与常规子弹不同，猎枪子弹是由一个个小球填充而成的。但子弹射出枪口时，子弹分散成一个个小球。火药的威力作用在每个小球上，每个小球上的能量很低。狩猎活动中，主要用于狩猎鸟类或者其他小动物。

碳化钨球是用纯钨材料，其密度超过19.2g/cm3，它是最高密度碳化钨球。使用纯碳化钨球撒施的另一个原因是，碳化钨球具有最高的熔点。

碳化钨球，钨合金，镍和铁球或其他金属元素，以提高其他属性，如钨unbrittle和容易处理。钨合金球，可显著球的话，但纯碳化钨球有没有这样的的属性。

碳化钨球需要用极端的硬度和耐磨性;轴承，滚珠丝杠，阀门，流量计等应用。也可用于压印和支点，制动器和计和示踪的技巧训练班球。被广泛用于上浆ballizing或整个十进制英寸大小碳化碳化钨球。训练班球也可用于测量和检查。

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硬质合金原料粉末粒度越细、粉末晶体缺陷就少，当粉末粒度小于0. 1μm或为纳米级时，粉末晶体几乎无缺陷。理论研究和生产实践表明，当硬质合金中碳化钨晶粒尺寸小于0.5μm时，晶粒赶越细，其缺陷越少，钴黏结相的平均自由程减小，抗弯强度和硬度值能同时升高，例如，钴含量为10%以下的超细硬质合金的耐磨性是普通硬质合金的3—10倍，用于加工印刷线路板的超细硬质合金微型钻，其使用寿命为不锈钢的50倍。生产中一般将碳化钨晶粒尺寸小于0.6pm的硬质合金称为超细硬质合金。生产超细硬质合金时除需采用超细碳化钨粉末外，一般都需添加不同成分的晶粒生长抑制剂，方可制备出碳化钨晶粒细小的超细硬质合金。但超细硬质合金的生产过程难度大，混合料的制备、成形方法及最佳烧结工艺的组合对合金的性能有着至关重要的影响。

晶粒生长抑制剂的抑制机理

制取超细硬质合金所用的碳化钨粉粒度比一般的碳化钨粉要细得多，这种碳化钨粉末活性高，在烧结过程中极易长大。

晶粒抑制剂对合金性能的影响

生产超细硬质合金时晶粒抑制剂的加入方式有三种：(1)在混合料制备时与碳化钨粉，钴粉同时加入；(2)在超细碳化钨粉或碳化钨钴复合粉制备过程中加入；(3)在超细钨粉制备过程中加入。

超细硬质合金的制备工艺

超细硬质合金的制备工艺一般为真空烧结+热等静压或真空-低压烧结。与普通硬质合金不同的是，由于WC粉末粒度较细（小于0. 6μm），比表面大且化学活性高，烧结驱动力大。

超细硬质合金烧结新技术：微波烧结、放电等离子烧结。




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硬质合金刀片因其高硬度和高耐磨性，广泛应用于多种领域。

1、焊接式切削刀具结构应具有足够的刚性足够的刚性是以最大允许的外形尺寸以及采用较高强度的钢号和热处理来保证。

2、硬质合金刀片应固定牢靠硬质合金焊接刀片应有足够的固定牢靠程度，它是靠刀槽及焊接质量来保证的,故要根据刀片形状及刀具几何参数选择刀片镶槽形状。

3、认真检查刀杆
在将硬质合金刀片焊接至刀杆上以前须要对刀片，刀杆进行必要的检查,首先应检查刀片支承面不能有严重弯曲.硬质合金焊接面不得有严重渗碳层，同时还应将硬质合金刀片表面及刀杆镶槽中的污垢进行清除,以保证焊接牢靠。

4、合理选用焊料
为了保证焊接强度,应选择合适的焊料，在焊接过程中,应保证良好的湿润性和流动性，并排除气泡，使焊接与合金焊接面充分接触，无缺焊现象。

5、正确选择焊接用熔剂
建议采用工业硼砂，在使用前应在烘干炉中进行脱水处理，然后进行碾碎,过筛去除机械杂物，待用。|

6、选用网状补偿垫片
在焊接高钛低钴细颗粒合金及焊接长而薄的合金刀片时，为减少焊接应力,建议采用厚度为0.2--0.5mm的薄片或网孔径2--3mm的网状补偿垫片进行焊接。

7、正确采用刃磨方法
由于硬质合金刀片脆性较大，对裂纹形成敏感性强，所以刀具在刃磨过程中应避免过热或急冷，同时还要选择合适粒度的砂轮及合理的磨削工艺，避免产生刃磨裂纹，影响刀具使用寿命。

8、正确安装刀具
在安装刀具时，刀头伸出刀架的长度应尽量小，否则,容易引起刀具震动，从而损坏合金片。

9、正确重磨、研磨刀具
刀具使用达到正常磨钝时，必须进行重磨,重磨后的刀具，一定要用油石对刃口及刀尖圆角进行研磨，这样会提高刀具的使用寿命及安全可靠性。


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利用真空中蒸发、溅射、等离子体离子化等物理方法使金属(铊、锆)由熔融体（通过蒸发）或者固体（通过喷镀）转人气相并与气态非金属组元发生化学反应，所生成的化合物沉积在被加热到500℃左右的硬质合金基体上的过程称为物理气相沉积涂层。物理气相沉枳涂层法可分为三大类：蒸镀法、溅射法和离子镀法。日則皿用最广泛的是真空电弧蒸镀法、电子束蒸镀法和高速磁控溅射法。物理气相沉积与化学气相沉积相比具有如下优点。

(1)由于物理气相沉积温度一般为500℃左右，在此温度下涂层与基体不产生扩散层，因而使基体强度不变；
(2)涂层具有细微型结构，在涂层中产生压应力，涂层韧性较高，抗裂纹扩展能力强；
(3)涂层表面光滑，能有效阻止横向裂纹的扩展。

因此，物理气相沉积涂层特别适用于切削刀片的涂层。为了保证涂层与基体牢固黏结，基体表面的光洁度是十分重要的，如果基体表面有缺陷存在，则会造成涂层脱落。因此，涂层前基蚀嘉而需经过超声波、离子侵蚀等方法进行处理。

离子镀法

离子镀(IP)法是一种等离子体激发物理气相沉积方法，即采用离子和具有能量的中性原子轰击溅射净化后的基体（沉积前）并在沉积过程中控制涂层成核和生长过程。

真空电弧蒸镀法

真空电弧蒸镀法是使金属、合金或化合物在真空中电弧蒸发、离子化、溅射并沉积在基体上的一种涂层方法。




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化学气相沉积是最早应用于硬质合金刀片涂层的方法，也是目前涂层硬质合金生产中普遍应用的一种方法。目前，硬质合金涂层技术发展迅速，开发出中温化学气相沉积、等离子体化学气相沉积及离子溅射化学气相沉积等方法。

高温化学气相沉积

化学气相沉积的基本原理是：将需涂层的硬质合金产品装入高温化学气相沉积炉中，通入化合物蒸气及反应气体，在1000℃以上的高温下发生化学反应并沉积在产品表面。

在高温涂层炉中于1个大气压下进行涂层。涂层炉由一带或多带加热器，反应室，供、排气系统，气体净化系统，气体流量控制系统等组成。

近年来，还开发了功能不同的多层涂层结构的硬质合金刀具，如碳化铊-氮碳化铊-氮化铊、碳化铊-氧化铝-碳化铊等三层复合涂层的碳化钨基硬质合金刀片。碳化铊的热膨胀系数与基体硬质合金相近，因而涂层与基体结合强度高；最外层为抗月洼磨损性能优异的碳化铊涂层；中间层为性能介于二者之间的氮碳化铊涂层。因此，保证了涂层）9片具有优异的使用性能和较长的使用寿命。美国肯纳金属公司生产的多层（8-10层）涂层硬质合金由外层、中间活性层和底层组成。外层碳化铊涂层减少了刀瘤的产生；交替组合的0.5-0.7μm的Al2O3（3-4层）/0.2-0. 5μm的：氮化铊(2-3层)中间活性层，主要功沟能是抗月洼磨损、减少崩刃并增大层间黏结强度；底层则为氮化铊和氮碳化铊（或碳化铊）层组成，从而保证了整个涂层与基体及中间活性层平滑地黏结。

中温化学气相沉积：采用有机腈类的有机化合物取代甲烷和氮气可使涂层温度降低到700-900C。

等离子体化学气相沉积：这是利用电或者电磁气体放电激发的等离子体来进行化学气衙陀积的的涂层方法。




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钢结硬质合金是以硬质化合物（碳化物、氮化物、硼化物等）为硬质相、以钢为黏结金属的硬质合金。钢结硬质合兰金既具有碳化物的硬度和耐磨性，又具有钢的良好力学性能，使用范围处于高速钢和硬质合金之间。在某些情况下，钢结硬质合金的耐磨性及塑性优于硬质合金。特别是钢结硬质合金含有大量的钢体（合金体积的50%以上），因此合金可进行热处理和机械加工。钢结硬质合金在其他方面的发展与应用还包括：(1)钢结硬质合金的硬质相向多元化发展，如碳化钨、碳化铊、氮化铊、氮碳化铊、碳化铊-氧化铝、硼化铊、硼化铊-氮化铊等多种新型硬质相，特别是TiB2具有高硬度、高杨氏模量、良好的高温强度及稳定的化学特性，是耐磨零件、切削工具的首选材料。(2)钢结硬质合金黏结相的钢种不断扩大，如各种成分碳素钢、合金钢、工具钢、高速钢、高锰钢、耐热钢以及不锈钢。(3)钢结硬质合金生产方法已由常规粉末冶金法、浸渍法、热压法发展为热等静压法(HIP)、烧结等静压法(Sinter - HIP)等。

钢结硬质合金的制备工艺

钢结硬质合金的热处理钢结硬质合金具有可热处理性。钢结硬质合金的热处理包括退火、淬火和回火，其热处理工艺的制定取决于钢黏结剂的成分及最终所需要的性能，一般来说，与原始钢种的热处理工艺相似。

钢结硬质合金的成分和性能

碳化钛基钢结硬质合金中的碳化钛与钢组分的比例对合金退火后的可加工性有重要的影响，合金硬度随碳化钛含量的增加而升高。近年来研制开发了新型的以TiN取代TiC的钢结硬质合金，是钢结硬质合金中的一个重要发展。日本三菱金属公司生产了一种在高速钢基体中含有均匀弥散的碳化钛和氮化钛的新型硬质合金，并称为“Chotaigokin”合金。




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碳化钨-钴、碳化钨-碳化铊-钴硬质合金的生产混料工艺

混料工艺的目的是将各种碳化物和黏结金属粉末按合金牌号需要配制成不同成分、个同粒度的均匀混合粉末，主要手段为球磨。

碳化钨-钴、碳化钨-碳化铊-钴硬质合金的生产混合料干燥工艺

振动干燥：振动干燥器的振动由电机带动偏心轴而产生，振动频率为1400次/min，振幅为5~10mm。
真空干燥：真空干燥是硬质合金混合料干燥工艺中比较先进的方法之一，目前使用较广泛的设备是双圆锥真空干燥器。如图：

碳化钨-钴、碳化钨-碳化铊-钴硬质合金的生产混合料掺胶（蜡）-制粒工艺

混合好的混合料在压制前必须掺入一些有机物，其目的6是改善混合料粉末之间的结合状态使混合料有良好的流动性，提高压坯密度的均匀性与强度。

碳化钨-钴、碳化钨-碳化铊-钴硬质合金的生产混合料的质量控制：混合料的质量控制主要通过化学分析和鉴定块烧结试验来实现。

碳化钨-钴、碳化钨-碳化铊-钴硬质合金的生产混合料成形方法

碳化钨-钴、碳化钨-碳化铊-钴硬质合金制品的成形方法有多种。生产中一般常用的成形方法有模压成形、冷等静压成形、粉末增塑挤压成形、粉末注射成形。

碳化钨-钴、碳化钨-碳化铊-钴硬质合金烧结

硬质合金的烧结方法有：氢气烧结、真空烧结、热压烧结、真空—压力烧结、热等静压烧结。近年来，为制备超细晶粒硬质合金，微波烧结、放电等离子烧结等工艺得到了研究和利用。

碳化钨-钴、碳化钨-碳化铊-钴合金的性能

合金密度:密度是评定硬质合金性能的基本指标。合金成分一定时，度的大小可以反映出硬质合金的组织结构。

矫顽磁力(Hc)：硬质合金中的黏结金属为铁磁性物质，因此使合金具有一定的磁性。

磁饱和(Com)：合金磁饱和值只与合金钴含量有关，与碳化钨晶粒大小无关，因此，磁饱和值可以用夹鉴定合金成分及合金中是否存在非磁性相。

硬度(HRA)：硬度是硬质合金的一项主要力学性能指标，一般在83.0-94.0HRA之间。

抗弯强度：抗弯强度也是衡量硬质合金质量的一项重要指标，一般在1300-4000MPa之间。

抗压强度：抗压强度表示合金抵抗压缩载荷的能力，碳化钨-钴合金的抗压强度随钴含量的增加及碳化钨晶粒的增大而减小。

冲击韧性：冲击韧性是衡量矿用硬质合金及在苛刻条件下断续萎切削刀具的一项重要指标，碳化钨-钴合金的冲击韧性随钴含量的增加和碳化钨晶粒的增大而增加。


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碳化钨的生产方法有多种，传统的碳化钨生产方扩法是用固体炭碳化金属钨粉而制得，此方法可生产粉末粒度为1~30μm的碳化钨粉末。日本住友电气公司和日本东京钨公司研制成功用三氧化钨直接碳化法生产超细碳化钨粉。目前，此种方法已戚功地用于工业规模生产优质超细碳化钨和复合碳化物粉末。此外，世界各国硬质合金研究、生产单位还开发了喷雾热转换奂法、共沉淀法、气相渗碳法、高能球磨法、机械合金化法、等离子体本法等方法。

固体碳碳化法

钨粉碳化过程是通过与含碳的气相反应进行的。通氢碳化时，氢气首先与物料中的碳发生反应，当温度较低时形成碳氢化合物，主要成分为甲烷，甲烷在高温下很不稳定，1400℃时全部裂解为碳和氢。

三氧化钨直接碳化法

日本东京钨公司和住友电气工业公司研究开发了三氧化钨直接还腳碳化法制备优质超细碳化钨粉末，产过程所需的设备由混料器、制粒机、干燥器及两台回转炉组成。

纳米晶碳化钨-钴复合粉末制备方法

制备纳米硬质合金的关键是制备纳米碳化钨粉末，而传统的碳化钨制造方法不能满足这一要求。美国Z.G.Ban等人对机械活化—还原/碳化方法制备纳米晶粒碳化钨-钴复合粉进行了研究。机械合金化（Mechanical Alloying）法是利用高能球磨的研磨、破碎、冷焊作用和机械力下的低温固相反应，化学合成纳米WC粉末。等离子体化学气相沉积法制备纳米碳化钨是一种广泛采用的方法，其原理是利用等离子发生器(100kW)产生热源，甲烷或乙炔作为碳源，钨或三氧化钨作为原料，在温度2700-3500K下进行化学气相合成。




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钨及其合金板、带、箔材生产

钨的板、带和箔材生产方法可分为熔铸锭坯一压力加工和粉冶锭坯一压力加工两种。熔铸锭坯的特点是化学纯度高、杂质含量低，但晶粒粗大。用此法可以制出大型铸锭。因此，锭坯经压力加工成材时通常要连续采用挤压、锻造、轧制进行开坯加工，以细他锭坯的晶粒组织，提高轧件的加工性能。此法生产流程长而复杂，襁大型的熔铸及压力加工设备。以粉末冶金方法制得的烧驽键釭的特点是化学纯度低、杂质含量较高，但内部晶粒组织细小。且由于粉末冶金技术的进步，同样可以生产出大规格的锭坯。烧结锭坯可以直接进行开坯加工，此法的生产工艺流程短而简单。所以，粉冶锭坯一压力加工生产法得到迅速发展。

钨及其合金棒（杆）轧制生产

以连续轧制法代替经典的旋锻法对钨、钼及其合金进行开坯加工是难熔金属加工技术的新发展。这项技术不但能提高生产效率，更重要的是克服了旋锻开坯工艺本身的缺陷，使钨、钼及其合金材内部组织均匀，性能提高，为钨、钼及其合金棒、杆、丝生产打下了良好的基础。

旋锻加工

虽然旋锻加工较轧制式加工有很多缺点，但由于设备造价低、操作灵活、工艺调节和控制方便等优点，因此，旋锻加工在钨钼材加工中仍被广泛应用，是钨钼棒（杆）生产的主要手段之一。

钨及其合金丝的拉伸加工

钨丝加工变形程度大多采用加工率表示。通常采用称量法来精确测定细钨丝的直径，即测定200mm长钨丝段的质量，因此质量表示丝径的大小。

钨及其合金管材制品的生产

钨由于熔点、强度、硬度；塑脆转变温度以及热导率均高于一股金属，虽然也可以用通常的挤压、锻造、轧制、拉伸等方法来生产管、棒材，但比较困难。用一般金属常规工艺来生产钨管、材时要采取一些特殊的措施，对润滑条件、模具材料等要求比较严格，目正大力发展制取钨管材的特殊方法，如气相沉积，旋压、双金属轧制法去芯成管等。




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