废旧硬质合金短流程回收技术的研究现状

随着硬质合金主要应用领域的增长和新应用领域的拓展,中国硬质合金产量逐年提高,而硬质合金消费量也已超过钨消费量的50％,因此废旧硬质合金的量逐年增加,如何有效回收废旧硬质合金逐渐成为国际上备受关注的研究课题.硬质合金的高效回收利用不仅具有很高的经济价值,而且将很大程度上缓解钨资源的需求压力,实现硬质合金工业的可持续发展.短流程回收技术因其工艺简短、回收效率高、经济低耗的特点而被研究者广泛关注.综述了锌熔法、机械破碎法、高温处理法、电化学法、氧化还原法等这些短流程回收工艺及其装配的研究现状,对于硬质合金短流程回收的研究进行了展望,提出要加大利用废旧硬质合金制备超细及纳米级复合粉的短流程回收工艺的研究力度.     

化学气相沉积金刚石涂层硬质合金工具及其应用

化学气相沉积金刚石涂层硬质合金工具综合了金刚石和硬质合金的优异性能。并且性能价格比非常好，是有发展前途的、理想的工具材料之一。它的应用前景广阔，可广泛应用于难加工材料的切削加工、电子工业和生物医学等诸多领域。[编按]     

高能球磨制备纳米YG8-RE硬质合金研究

利用高能球磨、真空烧结工艺制备了纳米YG8-RE硬质合金。考察了球磨时间对粒度及烧结试样性能的影响，并研究了稀土加入量及烧结温度的影响。通过密度、硬度、金相组织、扫描电镜观测等检测手段对以上各个因素进行优化，从而制得了性能较好的纳米YG8-RE硬质合金。     

无金属粘结剂WC硬质合金增强增韧的研究进展与展望

无金属粘结剂WC硬质合金(Binderless tungsten carbide, BTC)硬度高，具有良好的耐磨性、耐腐蚀性，被广泛应用于刀具、耐磨零件等领域，成为近年来硬质合金领域的研究热点。然而，由于没有添加金属粘结剂，其在烧结过程中易出现晶粒长大，致密化难度加大，对烧结方法烧结工艺的要求较高，韧性难与金属粘结剂WC硬质合金相媲美。因此，一些研究人员通过添加非金属粘结剂及调整烧结工艺等方法抑制晶粒长大、促进其致密化，有效改善了BTC材料的性能。本文对于应用金属氧化物、金属碳化物、碳材料及复合增强增韧来提高BTC性能的研究进行综述，介绍了添加剂的种类、增强增韧机制及可以改善材料性能的烧结方法及烧结工艺。      

浅谈硬质合金轧辊在钢铁轧制技术中的应用

随着钢铁轧制技术的不断发展,对轧辊寿命和性能的要求越来越高,所以,世界各大硬质合金公司研制出了各种硬质合金轧辊,并开发出复合硬质合金专利技术,应用于线材、棒材、无缝钢管及其它小型材（方钢、六角钢、扁钢、角钢等）的生产,并具有良好的可加工性,其寿命是普通铸铁轧辊的20倍以上。     

用热丝法在硬质合金基体上沉积金刚石膜的研究

用XRD，SEM和Raman光谱仪，洛氏硬度计等分析检测手段。研究了经表面两步法侵蚀后，YG15硬质合金基体上用热丝法沉积出的金刚石薄膜的晶体结构，显微组织，化学纯度及粘结性能等，结果表明，硬质合金基体表面一定深度范围内钴含量的变化。对金刚石薄膜的晶体结构取向，组织形态，化学纯度及粘结性能等有很大影响。（1）在基体表面深度约为5μm范围内，当钴含量为0.81%时，金刚厂长汪膜具有明显的{111}面取向，其金刚石纯度较高；而当钴含量为1.05%时，具有{110}和{111}面的混合取向，其金刚石纯度较低，且其薄膜具有较高的内应力。（2）当CVD沉积温度为800℃时，金刚石薄膜的晶粒度约为1-3μm。（3）与多边形金刚石薄膜相比，菱形金刚石薄膜与硬质合金基体具有较高的粘结性能。     

掺杂对硬质合金微观结构和晶粒生长的影响

介绍了钴、镍、硅等结合剂在硬质合金生产中的应用及对其烧结工艺的影响,系统论述了钒、铬、妮、钽、钼、铱等10余种元素及其化合物的掺杂种类、掺杂方式、掺杂数量对硬质合金微观结构和性能的影响,在综合大量文献的基础上,阐述了各种晶粒生长抑制剂对WC晶粒生长、晶粒尺寸的抑制效果差异及作用机理的不同,以及各种晶粒生长抑制剂合理的掺杂量。这些研究内容将对硬质合金生产,特别是制备新型硬质合金材料有着重要的参考价值。     

金刚石薄膜在硬质合金表面的沉积与结合强度

研究了准分子激光辐射ＷＣ－６Ｗ＋％Ｃｏ（ＹＧ６）硬质合金工具衬底产生的选择性蒸发和表面改性作用，ＹＧ６表面的钴含量被有效地降低。研究了在硬质合金ＹＧ６工具衬底沉积金刚石薄膜的良好工艺参数范围，由于钴的存在和迁移，沉积金刚石薄膜的温度和甲烷浓度范围变窄。     

板状WC晶粒WC-(Co-Ni)硬质合金的组织和性能

采用真空烧结法制备了板状WC晶粒WC-(Co-Ni)硬质合金,通过XRD、SEM、EDS等手段研究了Ni/(Ni+Co)比对硬质合金组织和性能的影响规律。结果表明:随着Ni/(Ni+Co)比的增大,硬质合金显微组织中板状WC晶粒的比例逐渐减少,硬质相颗粒的尺寸逐渐增大且平均长厚比逐渐减小。当Ni/(Ni+Co)比过大时,硬质合金中硬质相颗粒出现了团聚现象,使其力学性能显著降低。当Ni/(Ni+Co)比为0.3和0.5时,WC-(Co-Ni)硬质合金的综合力学性能较高,这与其硬质相颗粒较细和平均长厚比较大有关。当Ni/(Ni+Co)比为0.5时,WC-(5Co+5Ni)硬质合金具有较优的综合力学性能,其抗弯强度、硬度和断裂韧性分别为2 448 MPa、90.0HRA、21.2 MPa·m~(1/2)。     

硬质合金与钢基体钎焊技术的研究进展

本文简述了国内外硬质合金的应用和研发进展,分析了硬质合金与钢基体钎焊技术的发展历程和研究现状,综述了当前提高钎焊性能的基本方法,如改变钎料、控制钎焊工艺参数、优化钎焊接口结构等,并对硬质合金和钢异质钎焊面临的新问题进行了分析。     

WC—Co硬质合金低压烧结工艺的探索

随着科技的不断进步，人们对工具材料要求越来越高，WC—Co硬质合金逐步吸引大家的目光，伴随着纳米复合技术及相关材料的发展又给硬质合金新鲜的活力，使硬质合金在根本上实现“双高”，即高强度高硬度。由于烧结技术的的限制，到现在为止世界上还没有哪一个公司能够出产硬质合金晶粒度小于200—500纳米的，主要是受限于烧结技术，所以各国的科研者都在往晶体生长抑制剂，纳米粉末制备，烧结技术三个方面研究。     

中国超细晶硬质合金及原料制备技术进展

超细晶硬质合金是WC晶粒度≤0.5μm的硬质合金,这类合金具有高强度和高硬度的优异性能。目前由超细晶硬质合金制备的高效刀具已经广泛用于航空航天、核能、汽车、发电设备、新能源和电子通讯等现代制造业。主要对中国超细晶硬质合金原料(例如超细碳化钨粉、钴粉、复合粉)和超细晶硬质合金制备技术、性能及表征方法作了系统的阐述。最后对超细晶硬质合金制备技术进行了展望。     

相同硬度的高钴和低钴含量硬质合金性能比较

为了确定某些矿用硬质合金的选用原则，分析了具有相同硬度、不同高钴和低钴含量硬质合金的性能差异，制作了硬度约为89.5 HRA的YG8T低钴粗颗粒和YG18T高钴细颗粒硬质合金。采用金相检验、力学性能测试等方法分析了两种合金的性能，对两种合金的断裂韧性和耐磨性进行了检测，结果表明：相同硬度的低钴粗颗粒硬质合金的耐磨性更好，高钴细颗粒硬质合金具有更好的抗折断能力。     

功能梯度硬质合金和金属陶瓷材料研究的新进展

综述了国内外梯度硬质合金和金属陶瓷材料研究的进展情况,重点介绍了其粉末冶金制造方法、性能特征和典型应用开发。     

纳米WC硬质合金的制备,结构和力学性能

本文综述了纳米ＷＣ硬质合金的制备，结构和力学性能的研究现状，并将其与传统的ＷＣ硬质合金进行了比较，表明纳米ＷＣ硬质合金具有更优异的物理性能。     

WC硬质合金表面涂层摩擦磨损特性及其铣削性能研究

为了研究WC硬质合金表面氮化物涂层的摩擦磨损特性及其对刀具铣削性能的影响,采用物理气相沉积法(PVD)在WC硬质合金表面分别沉积了TiN、CrN和TiAlN 3种氮化物涂层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损试验机分析了WC硬质合金及3种氮化物涂层的组织和摩擦磨损性能。以45钢为被铣削材料,研究了WC硬质合金及3种氮化物涂层刀具的铣削性能。结果表明：氮化物涂层能有效提高WC硬质合金的表面硬度和耐磨性能,3种氮化物涂层中,TiAlN涂层的硬度最高,相比WC基体提高了26.5%,TiAlN涂层能显著提高WC硬质合金的耐磨性能,其磨损特征为较小的磨粒磨损和轻微氧化磨损。TiAlN涂层的高硬度和高耐磨性能更有利于铣削45钢,铣削过程中产生的氧化膜易覆盖在刀尖表面,起到保护刀具表面的作用,进而显著提高刀具的铣削性能。同时相比其他涂层,TiAlN涂层刀具后刀面的磨屑的黏附少,表现出较强的排屑能力,这对于提高刀具的铣削性能具有重要意义。     

纳米WC硬质合金的制备、结构和力学性能

本文综述了纳米ＷＣ硬质合金的制备、结构和力学性能的研究现状，并将其与传统的ＷＣ硬质合金进行了比较，表明纳米ＷＣ硬质合金具有更优异的物理性能。另外，结合自己的研究工作，阐述了化学机械合金化法制备纳米Ｗ２Ｃ粉体的动力学特点。     

微量合金元素对硬质合金性能的影响

为改善金属-陶瓷复合材料的物理、化学及机械性能,通常会在其中添加微量合金元素,然而如果添加方法不同、或后续处理方法不当,则合金元素的功效无法完全发挥,甚至会出现负面效应。而这些最终都可归结到对微量元素的精确控制。硬质合金属于金属-陶瓷复合材料中最重要的材料之一。详细概括了常见的微量合金元素对硬质合金的制备、组织结构和性能的影响。分析研究了微量合金元素的来源、在硬质合金中的作用机理,及其精确控制难点。根据其作用机理,提出一些可能的有效措施,用于精确控制微量合金元素在硬质合金中的含量、相组成、存在状态、分布等,以期能为硬质合金的生产实际提供一些理论指导。     

纳米材料在硬质合金中的应用

WC晶粒不断细化是硬质合金发展的一个重要特征。从硬质合金的纳米原料、纳米硬质合金、纳米材料助长或增强超粗晶硬质合金以及硬质合金的纳米涂层材料等4个方面论述了纳米材料在硬质合金中的应用,着重报道了中国在这些方面的优势。纳米粒径原料的制备是首要难题,1997年发明的"紫钨原位还原"技术利用传统工艺制备纳米、超细碳化钨粉末,碳化钨粉的粒径可小于20 nm。纳米硬质合金技术利用低压热等静压或热等静压,克服了烧结过程中WC异常长大的难题,制备100~200 nm纳米硬质合金,抗弯强度在5 000 MPa以上,使用性能优于亚微或超细晶硬质合金,已用于生产。利用"纳米颗粒溶解法"制备的超粗晶硬质合金晶粒度可达12μm;而含有纳米Co2W4C增强相的超粗晶硬质合金产品,使用寿命比普通合金产品提高了2~3倍。涂层材料纳米化,是硬质合金工具的一个发展方向,在耐磨性、硬度和抗裂纹扩展方面有明显优势,加工工件表面质量更好,工具使用寿命更长。     

盾构刀具硬质合金激光表面处理研究现状

盾构刀具由硬质合金刀头与高强度钢基体钎焊连接而成.硬质合金刀头的过早脱落与过快磨损是影响盾构刀具工作寿命的主要原因.激光技术具有节能、快速、绿色、精确自动化的独特优势.应用激光技术对硬质合金进行表面处理,可提高盾构刀具的可靠性.综述了改善硬质合金性能的激光技术,论述了激光处理对盾构刀具性能的改善情况;详细评述了激光织构技术对硬质合金钎焊性能、表面摩擦性能以及涂层结合强度的改善研究;介绍了激光相变硬化技术对硬质合金表面进行处理,提高硬质合金刀具耐磨性的研究进展;最后对盾构刀具硬质合金表面激光处理的发展趋势进行了分析展望.