硬質(zhì)合金概論
硬質(zhì)合金，作為“工業(yè)的牙齒”，有著高強度、高硬度、高彈性模量、耐磨損、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)小以及化學性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點，在金屬切削工具、木材切削工具、電子切削工具、石油礦山鉆具、復合材料加工工具、冷成形工具、耐磨零件和熱軋軋輥等方面起著重要的應用。硬質(zhì)合金是由難熔金屬化合物為基體，以過渡族金屬為黏結相，通過粉末冶金方法制備的復合材料。是現(xiàn)代工具材料、耐磨材料、高溫和耐腐蝕材料的主要用途。
硬質(zhì)合金最早出現(xiàn)在20世紀初的德國，與制備鎢絲的拉絲模有關，用來替代昂貴的金剛石模具，在美國、奧地利、瑞典等國家發(fā)展非常迅速。硬質(zhì)合金發(fā)展的一個重要里程碑是20世紀60年代，采用化學氣相沉積在硬質(zhì)合金表面沉積TiC涂層，顯著提高材料的硬度和耐磨性能，使得硬質(zhì)合金刀片其切削壽命提高了3倍。20世紀70年代出現(xiàn)了等離子化學氣相沉積以及硬質(zhì)合金表面的復合涂層技術，成為主流高性能硬質(zhì)合金切削刀片的設計和生產(chǎn)方式。20世紀80年代開發(fā)的燒結熱等靜壓設備，能夠顯著消除硬質(zhì)合金中的殘余空隙，由于空隙是硬質(zhì)合金在工作中發(fā)生失效的起源，空隙的消除能夠提高材料的疲勞壽命、抗沖擊和耐磨損性能。20世紀90年代，隨著制造工業(yè)和納米材料的發(fā)展，硬質(zhì)合金在微觀結構和外形上都出現(xiàn)了新的形式。微觀結構方面，納米及超細晶結構、梯度結構以及超粗晶結構等，使得硬質(zhì)合金的力學性能和使用壽命大幅度提高。
硬質(zhì)合金產(chǎn)品從使用性能應用上主要分為三方面，硬質(zhì)合金切削刀片，硬質(zhì)合金礦用工具材料，硬質(zhì)合金耐磨零件材料。在切削刀片方面，硬質(zhì)合金刀具作為性價比最高的超硬刀具，切削速度是普通碳素鋼的數(shù)百倍，可用于高速切削和重力切削。在切削方面的新應用是硬質(zhì)合金可作為微型鉆頭，對印刷電路板進行微孔加工，用硬質(zhì)合金V-CUT刀片進行PCB線路板V-CUT，用切腳刀片對PCB板電子元件腳進行切削。礦用工具材料方面，硬質(zhì)合金主要作為鑿巖工具、采掘工具、鉆探工具，在礦產(chǎn)、石油開采、基礎設施建設等方面發(fā)揮重要作用。硬質(zhì)合金耐磨零件材料主要包括金屬成形和制造模具、汽缸襯里、密封件、軸承和噴嘴等。
按照全世界硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況來看，全世界每年硬質(zhì)合金總產(chǎn)量在4萬噸左右，中國占了大約50%，是名副其實的硬質(zhì)合金生產(chǎn)大國。但是作為高附加值高端硬質(zhì)合金切削刀具方面，主要集中在歐美和日本等發(fā)達國家。我國硬質(zhì)合金工業(yè)需要從生產(chǎn)大國走向世界前列的生產(chǎn)強國，還需要科學技術進步的大力發(fā)展和國家政府的積極引導?？茖W技術作為第一生產(chǎn)力，所帶來的社會經(jīng)濟效益是不可估量的。立足品質(zhì)，專注品牌，我國硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)也需要走高端科技領域，也是社會主義建設的重要發(fā)展方向。
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