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硬質(zhì)材料的研究進(jìn)展

時(shí)間:2008-08-31瀏覽:236次收藏

      第15屆國際普蘭西會(huì)議在奧地利的第羅爾州羅依特市的WaHer Schwarzkopt Haus會(huì)議中心舉行,來自40個(gè)國家和地區(qū)的500名代表參加了這次會(huì)議。會(huì)上,一些專家對(duì)硬質(zhì)材料的研究進(jìn)展進(jìn)行了交流。
      會(huì)議討論了超細(xì)和納米晶粒硬質(zhì)合金以及用于極端條件下的切削工具的發(fā)展情況。德國H C Starck公司的G Gill先生與其它廠家的使用者共同評(píng)述了亞微米硬質(zhì)合金在過去十幾年里的較大發(fā)展,并指出,在影響合金性能提高的各種因素中,超細(xì)晶粒材料的發(fā)展起到了重要作用。如碳化鎢(WC)粉的粒度已降低到亞微米級(jí)水平,甚至低至0.2μm。對(duì)于亞微米晶粒硬質(zhì)合金的應(yīng)用,G Gille認(rèn)為,2000年全世界(包括中國)的亞微米晶粒硬質(zhì)合金的產(chǎn)量在11500~12500t之間,占全部硬質(zhì)合金總產(chǎn)量的40%。其中,硬質(zhì)合金鉆頭、硬質(zhì)合金銑刀等占的份額最大,達(dá)60%,約為7000~7500t,而且這些應(yīng)用領(lǐng)域仍在快速增長;電子工業(yè)用微型鉆頭占13%;耐磨零件、電路板剪刀、紙和塑料用切刀、無屑成形工模具、牙科用刀具等占18%;木工刀具占4%;金屬切削刀片占5%。加工印刷電路板用微鉆是亞微米硬質(zhì)合金的首要和極重要的應(yīng)用之一,其消耗量一直急劇增長。在過去的15年里,微鉆的轉(zhuǎn)速已從80000r/min提高到180000r/min,而鉆頭直徑已從500μm減小到200μm。最新一代的微鉆直徑已降到70μm。
    在亞微米硬質(zhì)合金的應(yīng)用市場(chǎng)中,金屬切削刀片只占較小的份額。試驗(yàn)表明,亞微米硬質(zhì)合金金屬切削刀片銑削汽車鑄鐵件和鋁合金部件是可靠的,并可預(yù)計(jì),它在這一應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒂幸欢ǖ脑鲩L,尤其是超細(xì)(0.16μm)晶粒硬質(zhì)合金。
    德國Konrad Friedrichs公司的F Friedrichs先生認(rèn)為,軸加工刀具也有由高速鋼刀具逐漸向整體硬質(zhì)合金刀具過渡的趨勢(shì),K44牌號(hào)(WC12%Co,添加了Cr3C2和VC晶粒長大抑制劑,合金晶粒度為0.5μm)已成為標(biāo)準(zhǔn)的銑削刀具和異型銑刀。F Friedrichs確信,合金晶粒度為1.5~0.2μm的6%~12%Co的K類牌號(hào)可能占有90%的應(yīng)用市場(chǎng),碳化物和硬質(zhì)合金的生產(chǎn)工藝仍有相當(dāng)廣闊的研究開發(fā)空間。
    在本次會(huì)議上,就超細(xì)碳化物粉末的特征性能進(jìn)行了研討。奧地利的A Bock和B Zeiler等對(duì)用CRC(煅燒—還原—碳化)工藝生產(chǎn)亞微米粉末進(jìn)行了探討,并指出,在鍛燒前加入鉻能對(duì)晶粒長大進(jìn)行很好的控制,這是由于添加劑能均勻彌散分布于碳化物顆粒間的晶界上。奧地利工業(yè)技術(shù)大學(xué)的W Grogger及其同事和普蘭西Tizit公司一起用高級(jí)分析電子顯微鏡來研究用亞微米粉末制造的硬質(zhì)合金中添加劑的化學(xué)成分及其分布。他們發(fā)現(xiàn),摻雜了鉻和釩元素的硬質(zhì)合金中在碳化鎢晶粒間的界面及晶界上有碳化釩膜而沒有鉻。
    日本的東京大學(xué)和東芝坦葛洛依公司的K Kitamura及其同事們分別討論了新型的由復(fù)雜(Co、W)碳化鎢制造WC-Co硬質(zhì)合金,該合金的碳化鎢呈板狀結(jié)構(gòu)并具有各向異性,其斷裂韌性值比常規(guī)的硬質(zhì)合金高10%~15%,其硬度水平一致。
    會(huì)議上,代表們還對(duì)在極端條件下(如難加工材料的干式切削)所用的切削刀具如陶瓷、金屬陶瓷、金剛石工具和涂層刀片及其涂層工藝進(jìn)行了技術(shù)交流。

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