硬质合金机加工劣势

硬质合金金相孔隙图片
硬质合金是典型的粉末冶金制品,具有一系列优良的性能,然而烧结后的合金材料硬度高、脆性大、导电性差,后续加工困难,这在一定程度上限制了它的应用和发展,而硬质合金机加工劣势主要体现在:加工应变敏感、多孔性、硬颗粒
 
1.加工应变敏感
大部分硬质合金在制造过程中不能一次成形达到所需零件的净形状、精度及表面粗糙度的要求,往往需要进行后续加工,而硬质合金通常对应变速率敏感,在高应变速率下加工容易产生裂纹,因此,硬质合金的后续机加工极其困难.
 
2.多孔性
与铸态材料相比,硬质合金的机加工性能差,主要是其特有的多孔性所致,这是粉末冶金工艺的特点之一。多孔性导致微观上的断续切削和刃口的微观疲劳,当刀具从孔到固体颗粒不断切入切出,刀刃持续地受到小冲击,导致在切削刃上产生小裂纹,这些疲劳裂纹不断增长直至切削刃微崩。多孔性还会降低零件的导热性,导致在切削刃上的温度很高,在高温高压下容易引起切削刃变形和月牙磨损。材料内部多孔相连的结构为切削液的排出提供了通道,容易造成热裂纹或变形,此外,内在的多孔结构还会引起表面面积的增大,使得材料在热处理时易发生氧化和碳化,而这些氧化物和碳化物的硬度通常都很高,容易造成刀具的硬质点磨损。
 
硬质合金金相孔隙图片
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3.硬颗粒
硬质合金中WC颗粒非常硬,而Co相相对较软,会导致微观上的断续切削和刃口的微观疲劳,最后导致刀尖部位产生崩刃。硬质合金使用的切削刀具的磨损很快,需频繁地更换与调整切削刀具等。
 
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知名矿山-俄罗斯普里穆尔斯基钨矿山

俄罗斯普里穆尔斯基钨矿山图片

俄罗斯普里穆尔斯基钨矿山图片

俄罗斯钨总储量25万吨,位居世界第三,钨矿多集中在西伯利亚和远东地区,已探明的钨矿几乎为原生矿床,同时部分矿石中还含有钼、铜、铋、金、银等元素,尽管钨的储量居世界领先 但由于俄罗斯的钨矿多属于较难选的白钨矿,开采加工状况不容乐观。

普里穆尔斯基钨矿(Primorsky mine)位于俄罗斯远东海参崴(海参葳)以北大约650km的地方,和莱蒙托夫钨矿(Lermontov mine)并列为俄罗斯远东的两大钨矿山,该矿主产白钨,储量约12万吨,矿品位0.2%,年产钨精矿约 5000t,其中60%供应本国,40%出口日本和美国。

实际上,俄罗斯国内金属加工、油气钻探和军工等产业对钨的需求量是非常大的,完全是供不应求,但目前俄国工业需求的金属钨还有45%依赖独联体国家,普里穆尔斯基既然有钨矿却为何还要出口让“肥水流到外人田”,其实主要原因还是俄罗斯特殊的地理和气候条件,因为普里穆尔斯基矿位于远东靠近太平洋海参崴港,而俄罗斯的重工业却分布在欧洲部分的乌拉尔地区,一个在最东边一个在最西边,运输成本巨大不说,还加上俄罗斯西伯利亚的陆运交通条件不好,常年冰天雪地,再说矿山的随意停工也会影响生产成本和当地工人的生计,所以为了矿山的正常运转,普里穆尔斯基钨矿会在条件恶劣难以运输的时候选择出口部分钨矿。

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知名矿山-奥地利米特西尔钨矿山

奥地利米特西尔钨矿山图片

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奥地利米特西尔钨矿山(Mittersill ScheelteMine)是当今欧洲最大的白钨矿矿山,它坐落于奥地利阿尔卑斯山山中,距维也纳西南3公里,年采矿石40万吨,年产金属钨1800吨,因为矿山位于小镇米特西尔以北10公里,便以此镇名作为矿名。

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知名矿山-加拿大麦克通钨矿山

加拿大麦克通钨矿山图片

加拿大麦克通钨矿山图片

加拿大麦克通(Mactung)钨矿山位于加拿大育空地区的Selwyn山脉,最近的交通可达罗斯河,距离Canol路西南250公里,位于纬度63º17'N,经度130º10'W。

麦克通钨矿山属于矽卡岩白钨矿床,不仅规模大而且品位高,是目前世界已知但尚未开发的最大钨矿之一。

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知名矿山-加拿大坎通钨矿山

加拿大坎通钨矿山图片

 

加拿大坎通钨矿山(Cantung)位于加拿大西北部的Nahanni地区,距离沃森湖、育空地区东北约300公里,是中国以外世界最大的钨矿企业, 坎通矿生产质量较高的白钨矿,可采储量约147.6万吨,平均品位1.1%,是非常有经济价值的钨矿。

坎通矿山于1954年被发现, 1959年,加拿大成立钨矿公司开始开采该矿山,并于1962年投产,刚开始主要开采露天钨矿,日产300吨,由于当时国际钨价低,只干了一年就歇业了。1966年,该矿山发生过一次火灾,厂房烧成废墟,1967年坎通矿山重建,一个新的日采350吨的选矿工厂建成,1969年又增加到450吨。1974年开始转入坑采,目前,该矿山的日处理矿量为1350吨。

尽管坎通矿是北美主要的钨矿山,但应该是加拿大的生产成本比较高,该矿山经常选择性地歇业,据统计,除了2次工人罢工外,坎通矿山至少主动停产过6次,停产的原因都比较直接,国际钨价只要低于成本价就撂担子,由于一直以来中国都是国际钨价的主导者,可以说坎通钨矿的上班时间是由我国来决定。上世纪八、九十年代和本世纪的2008、2009年,国际钨价经历动荡,坎通矿直接选择停产,一旦价格好转又开工,如此反复一直至今。

近期,加拿大探矿者又在坎通矿山附近发现了新的钨矿床,预计潜在储量有240多万吨,然而消费者还是习惯于接受政局稳定和不具有停产威胁的矿山企业供货,而坎通钨矿就是个“爱闹脾气的大小姐”,所以即使市场状况改善,国际买家还是倾向于购买中国的钨产品。

硬质合金粉末轧制工序

水平给料和强迫给料图片
硬质合金粉末轧制生产与其他金属粉末轧制生产类似,过程大体上可分为粉末喂料、轧制成形、轧制带坯的烧结等工序。各个工序都会对轧制硬质合金制品质量产生影响,需要严格控制各个工序的工艺。

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给料方式对硬质合金粉末轧制过程的影响

料柱高度对轧制的影响图片
硬质合金粉末轧制时,由于是连续成形过程,就需要持续的给料过程。给料过程按给料方向可分为垂直给料和水平给料,按给料方式可分为强迫给料和自然流入给料。给料方式对硬质合金粉末轧制过程的影响主要是因为给料方式会对给料量和粉末松装密度造成影响。

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轧制速度对硬质合金粉末轧制过程的影响

轧制速度对轧制的影响图片
硬质合金轧制过程受诸多因素影响,如轧辊直径、轧制速度等。由于轧制成形是连续成形的方法,轧制速度对轧制过程起着十分重大的影响。而这种影响主要体现在对坯体宽度、坯体密度这两个方面。

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轧辊对硬质合金粉末轧制过程的影响

轧缝大小对过程影响图片
硬质合金粉末轧制过程中受轧辊的影响,这其中包括了轧辊直径、轧缝的大小、轧辊的表面这三个因素,而影响主要体现在坯体厚度、坯体密度等方面。一般硬质合金轧制时采用的是硬质合金轧棒或辊环。

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硬质合金粉末性能对轧制过程的影响

粉末性能对坯体性能的影响图片
与硬质合金模压过程一样,硬质合金粉末的性能对轧制过程的影响是十分明显的。粉末轧制性能不佳将会引起各种不同类型的轧制废品,甚至根本无法轧制成带坯。所以弄清楚粉末性能对轧制过程的影响,改善粉末性能,掌握轧制主要参数,对制取合乎要求的粉末带材是十分重要的。粉末性能包括粉末的轧制性能、氧含量、松装密度等。

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絶縁ガラス用Cs 0.32 WO 3粒子

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