硬质合金材料的运用

硬质材料的运用及发展现状

第15届国际普兰西会议在奥地利的第罗尔州罗依特市的WaHer Schwarzkopt Haus会议中心举行，来自40个国家和地区的500名代表参加了这次会议。会上，一些专家对硬质材料的研究进展进行了交流.

　　会议讨论了超细和纳米晶粒硬质合金以及用于极端条件下的切削工具的发展情况。德国H C Starck公司的G Gill先生与其它厂家的使用者共同评述了亚微米硬质合金在过去十几年里的较大发展，并指出，在影响合金性能提高的各种因素中，超细晶粒材料的发展起到了重要作用。如碳化钨(WC)粉的粒度已降低到亚微米级水平，甚至低至0.2μm。对于亚微米晶粒硬质合金的应用，G Gille认为，2000年全世界(包括中国)的亚微米晶粒硬质合金的产量在11500～12500t之间，占全部硬质合金总产量的40%。其中，硬质合金钻头、硬质合金铣刀等占的份额最大，达60%，约为7000～7500t，而且这些应用领域仍在快速增长；电子工业用微型钻头占13%；耐磨零件、电路板剪刀、纸和塑料用切刀、无屑成形工模具、牙科用刀具等占18%；木工刀具占4%；金属切削刀片占5%。加工印刷电路板用微钻是亚微米硬质合金的首要和极重要的应用之一，其消耗量一直急剧增长。在过去的15年里，微钻的转速已从80000r/min提高到180000r/min，而钻头直径已从500μm减小到200μm。最新一代的微钻直径已降到70μm。

　　在亚微米硬质合金的应用市场中，金属切削刀片只占较小的份额。试验表明，亚微米硬质合金金属切削刀片铣削汽车铸铁件和铝合金部件是可靠的，并可预计，它在这一应用领域将有一定的增长，尤其是超细(0.16μm)晶粒硬质合金。

　　德国Konrad Friedrichs公司的F Friedrichs先生认为，轴加工刀具也有由高速钢刀具逐渐向整体硬质合金刀具过渡的趋势，K44牌号(WC12%Co，添加了Cr3C2和VC晶粒长大抑制剂，合金晶粒度为0.5μm)已成为标准的铣削刀具和异型铣刀。F Friedrichs确信，合金晶粒度为1.5～0.2μm的6%～12%Co的K类牌号可能占有90%的应用市场，碳化物和硬质合金的生产工艺仍有相当广阔的研究开发空间。

　　在本次会议上，就超细碳化物粉末的特征性能进行了研讨。奥地利的A Bock和B Zeiler等对用CRC(煅烧—还原—碳化)工艺生产亚微米粉末进行了探讨，并指出，在锻烧前加入铬能对晶粒长大进行很好的控制，这是由于添加剂能均匀弥散分布于碳化物颗粒间的晶界上。奥地利工业技术大学的W Grogger及其同事和普兰西Tizit公司一起用高级分析电子显微镜来研究用亚微米粉末制造的硬质合金中添加剂的化学成分及其分布。他们发现，掺杂了铬和钒元素的硬质合金中在碳化钨晶粒间的界面及晶界上有碳化钒膜而没有铬。

　　日本的东京大学和东芝坦葛洛依公司的K Kitamura及其同事们分别讨论了新型的由复杂(Co、W)碳化钨制造WC-Co硬质合金，该合金的碳化钨呈板状结构并具有各向异性，其断裂韧性值比常规的硬质合金高10%～15%，其硬度水平一致。

　　会议上，代表们还对在极端条件下(如难加工材料的干式切削)所用的切削刀具如陶瓷、金属陶瓷、金刚石工具和涂层刀片及其涂层工艺进行了技术交流。