鎢鋼(硬質(zhì)合金)具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時(shí)仍有很高的硬度。
我國(guó)硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)存在的主要問題:一是企業(yè)規(guī)模較小,產(chǎn)業(yè)集中度不高。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),199家硬質(zhì)合金企業(yè)平均年產(chǎn)能176噸,平均年產(chǎn)量?jī)H86噸,年產(chǎn)量在1000噸以上的企業(yè)只有4家
。二是科技投入較少,缺乏高端技術(shù)人才,技術(shù)研發(fā)能力較弱。我國(guó)硬質(zhì)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)性核心技術(shù)成果較少。三是產(chǎn)品質(zhì)量水平較低,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有待調(diào)整。我國(guó)硬質(zhì)合金產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的40%以上,但硬質(zhì)合金銷售收入不足全球的20%,主要是由于高性能超細(xì)合金、高精度高性能研磨涂層刀片、超硬工具材料、復(fù)雜大異制品、精密硬質(zhì)合金數(shù)控刀具等高附加值產(chǎn)品產(chǎn)量較少、深加工配套不足以及品種不全所致。
到“十二五”末期,我國(guó)硬質(zhì)合金產(chǎn)量達(dá)到3萬噸,銷售收入達(dá)到300億元,深加工產(chǎn)品產(chǎn)量占硬質(zhì)合金總量的40%以上。出口相比“十一五”將翻一番,力爭(zhēng)超過10億美元。硬質(zhì)合金將向精深加工、工具配套方向發(fā)展;向超細(xì)、超粗及涂層復(fù)合結(jié)構(gòu)等方向發(fā)展;向循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展;向精密化、小型化方向發(fā)展。
鎢鋼燒結(jié)過程的四個(gè)基本階段:
1、脫除成形劑及預(yù)燒階段,在這個(gè)階段燒結(jié)體發(fā)生如下變化:
成型劑的脫除,燒結(jié)初期隨著溫度的升高,成型劑逐漸分解或汽化,排除出燒結(jié)體,與此同時(shí),成型劑或多或少給燒結(jié)體增碳,增碳量將隨成型劑的種類、數(shù)量以及燒結(jié)工藝的不同而改變。
粉末表面氧化物被還原,在燒結(jié)溫度下,氫可以還原鈷和鎢的氧化物,若在真空脫除成型劑和燒結(jié)時(shí),碳氧反應(yīng)還不強(qiáng)烈。粉末顆粒間的接觸應(yīng)力逐漸消除,粘結(jié)金屬粉末開始產(chǎn)生回復(fù)和再結(jié)晶,表面擴(kuò)散開始發(fā)生,壓塊強(qiáng)度有所提高。
2、固相燒結(jié)階段(800℃——共晶溫度)
在出現(xiàn)液相以前的溫度下,除了繼續(xù)進(jìn)行上一階段所發(fā)生的過程外,固相反應(yīng)和擴(kuò)散加劇,塑性流動(dòng)增強(qiáng),燒結(jié)體出現(xiàn)明顯的收縮。
3、液相燒結(jié)階段(共晶溫度——燒結(jié)溫度)
當(dāng)燒結(jié)體出現(xiàn)液相以后,收縮很快完成,接著產(chǎn)生結(jié)晶轉(zhuǎn)變,形成合金的基本組織和結(jié)構(gòu)。
4、冷卻階段(燒結(jié)溫度——室溫)
在這一階段,鎢鋼的組織和相成分隨冷卻條件的不同而產(chǎn)生某些變化,可以利用這一特點(diǎn),對(duì)鎢鋼進(jìn)行熱處理以提高其物理機(jī)械性能。