我國硬質合金產業(yè)存在的主要問題:一是企業(yè)規(guī)模較小,產業(yè)集中度不高。據不完全統(tǒng)計,199家硬質合金企業(yè)平均年產能176噸,平均年產量只有86噸,年產量在1000噸以上的企業(yè)只有4家。二是科技投入較少,缺乏較好的技術人才,技術研發(fā)能力較弱。我國硬質合金工業(yè)在科技方面的投入不到銷售收入的3%,科技研發(fā)水平不高,原創(chuàng)性內部技術成果較少。三是產品質量水平較低,產品結構有待調整。我國硬質合金產量占世界總產量的40%以上,但硬質合金銷售收入不足全球的20%,主要是由于高性能超細合金、高精度高性能研磨涂層刀片、超硬工具材料、復雜大異制品、精密硬質合金數控刀具等高附加值產品產量較少、深加工配套不足以及品種不全所致。硬質合金內冷鉆頭主要由鉆尖、導屑槽、螺旋槽、退刀槽、刀柄、冷卻孔等6部分組成。江西高精密硬質合金廠
硬質合金是以一種或幾種難熔碳化物(碳化鎢、碳化鈦等)的粉末為主要成分,加入作為粘接劑的金屬粉末(鈷、鎳等),經粉末冶金法而制得的合金。它主要用于制造高速切削刃具和硬、韌材料切削刃具,以及制作冷作模具、量具和不受沖擊、振動的高耐磨零件。硬質合金常溫下硬度可達86~93HRA,相當于69~81HRC。在900~1000℃能保持高硬度,并有優(yōu)良的耐磨性。與高速工具鋼相比,切削速度可高4~7倍,壽命長5~80倍,可切削硬度高達50HRC的硬質材料。硬質合金的抗壓強度高達6000MPa,彈性模量為(4~7)×105MPa,都高于高速鋼。但其抗彎強度較低,一般為1000~3000MPa。廣西高精密硬質合金制造廠硬質合金,又稱為鎢鋼,即是一種以碳化鎢等難熔金屬碳化物為主要成分,以鈷、鎳、鉬等元素為粘結劑的合金。
硬質合金主要利用了難熔金屬化合物的高硬度、 高耐磨損性能和良好的耐高溫性能及粘結相良好的塑性和韌性。 這些特性使得硬質合金的一些性能之間存在矛盾, 例如, 硬度和強度、 韌性與耐磨損性能, 因為很難同時提高硬質相和粘結相的含量。 功能梯度結構的出現為解決硬質合金韌性和耐磨性能的矛盾, 拓廣硬質合金的應用提供了有效的途徑。 所謂功能梯度硬質合金是指其硬質相和粘結相在一定空間尺度上的分布呈梯度變化, 從而使其性能的調節(jié)具有更大的自由度。按照性能要求不同, 功能梯度硬質合金的種類也較多。
鑄造硬質合金主要成分有碳、鉻、鎳、鎢、鈷、鐵及 硅、錳等。把它們在電爐里加熱熔煉而成。然后鑄成5?10 毫米直徑棒料,應用時用乙炔氧焰或電弧把它溶滴在零件需 要抗磨的部分,增強表面抗磨性,例如某些礦山機械,采掘 機械的易磨損表面。由于這種鑄造合金的硬度不很高,只有 HRC = 60?65,脆性大,而且縮孔、氣孔等內部缺陷較多, 因此,這種合金逐漸被燒結硬質合金所代替。燒結硬質合金是先把鎢粉和石墨粉混合加熱,制成很硬的物質碳化鎢,或將氧化鈦與煤煙混合加熱制成很硬的物質碳化欽,再把這些碳化物碾碎成粉末與鉆粉攪拌均勻,然后 把上述混合物放在模子里加熱到800?1000°C,加壓成毛胚,經修整加工后,在1400?1500° C的溫度下燒結成 硬質合金。硬質合金的出現是硬質合金生產技術的又一重大進展。
據中國鎢業(yè)協(xié)會硬質合金分會提供的數據顯示,2011年全國有硬質合金生產企業(yè)300余家,擁有專業(yè)科研院所30余家,全行業(yè)從業(yè)人員超過2.5萬人。截至2011年,擁有10萬t/a的鎢精礦產能、18萬t/a的鎢酸和鎢鹽的產能、6.2萬t/a的碳化鎢產能、3.8萬t/a的硬質合金產能,以及Co、Ni、Ta、Nb、Ti的配套供應能力。2011年中國硬質合金產量為2.35萬噸,硬質合金行業(yè)銷售收入209億元,硬質合金出口近5000噸,出口創(chuàng)匯超過3.6億美元,硬質合金深加工產品產量達到6600噸,占合金總產量的1/3。所生產的硬質合金產品品種基本齊全,規(guī)格型號超過4萬個,產量和品種基本能滿足中國各經濟領域的需求。主要有切削工具用硬質合金、地質礦山工具用硬質合金和耐磨零件用硬質合金三大類型。廣西碳化鎢硬質合金生產線
硬質合金鋼的性能:硬質合金刀具比高速鋼切削速度高4~7倍,刀具壽命高5~80倍。江西高精密硬質合金廠
硬質合金產品從應用上基本可分為切削刀片、 礦用工具和耐磨零件三大類。在切削刀片方面, 硬質合金主要作為刀具材料, 如車刀、 銑刀、 刨刀、 鉆頭、 鏜刀等, 用于切削鑄鐵、 有色金屬、 塑料、 化纖、 石墨、 玻璃、 石材和普通鋼材,也可以用來切削耐熱鋼、 不銹鋼、 高錳鋼、 工具鋼等難加工的材料。 硬質合金刀具的切削速度是普通碳素鋼的數百倍, 可用于高速切削。 在切削方面的新應用是硬質合金可作為微型鉆頭, 對印刷電路板進行微孔加工。 由于微型鉆頭的形狀非常復雜、 精度和性能要求高, 其價格也是普通硬質合金產品的數十倍。 礦用工具方面, 硬質合金主要作為鑿巖工具、 采掘工具、 鉆探工具, 在礦產、 石油開采、基礎設施建設等方面發(fā)揮重要作用。 硬質合金耐磨零件主要包括金屬成形和制造模具(如金剛石合成腔體中的頂錘)、 氣缸襯里、 密封件、 軸承和噴嘴等。江西高精密硬質合金廠