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標題: 漫筆硬質合金的發明 [打印本頁]

作者: 狙擊手 時間: 2010-3-17 00:26
標題: 漫筆硬質合金的發明
硬質合金應該是發明在1919年前后。首先被發明的是鎢鈷類硬質合金。據說在當時，德國的克虜伯·威迪亞(KruppWidia)和瓦爾特(Walter)兩家公司為爭奪硬質合金的專利斗爭了不少時間。應該說，威迪亞公司的卡爾·施勒特爾(KarlSchröter)和瓦爾特的彼得·瓦爾特(PeterWalter，瓦爾特公司的創始人)兩位科學家幾乎是同時地，互相獨立地各自完成了自己的發明，都具備獲得該技術專利的必要條件，但遺憾的是專利只能歸于一家。最后這一專利歸于克虜伯·威地亞，而瓦爾特則在其它方面獲得一些補償。于是，克虜伯·威地亞從1926年開始規模化生產名為“WIDIA”的鎢鈷類硬質合金。

迄今為止，鎢鈷類硬質合金依然是硬質合金中最重要的分支之一，主要用于加工鑄鐵件和鋁合金、銅合金等非鐵材料。在這類硬質合金中，碳化鎢作為硬質相，而鈷作為粘結相，各自發揮著自己的作用。一般說來，在顆粒大小等其實條件相等的條件下，碳化鎢的含量百分比越高，硬質合金所表現出的硬度就越高，這意味著它的耐磨性更高。但同時也意味著它的鈷的含量百分比較低，表現為韌性較低，耐沖擊性較低。就目前的技術來說，顆粒細化、涂層、梯度合金(主要指富鈷層)等一些技術可以在維持原有韌性的同時適當提高一些耐磨性，但就同樣采用了這些技術的產品來說，基本規律并沒有變化。
1938年，肯納金屬的創始人菲利普·邁克肯納(PhilipsMcKenna)發明了現代硬質合金的另一個重要分支--鎢鈷鈦類硬質合金。鎢鈷鈦類硬質合金是在鎢鈷類硬質合金的基礎上適當增加一些鈦化物。鈦化物的硬度比碳化鎢更高，耐磨性也更好。這些特性使它在切削鋼材等長切屑材料時的表現更為優越。類似與高速鋼中碳化鎢機理對硬質合金發明的奠基性貢獻，同樣地，我也認為鈦化物的機理對于金屬陶瓷(學名應為鈦基硬質合金)的發明具有奠基性貢獻。
在后來的發展中，碳化鉭(TaC)、碳化鈮(NbC)等材料被加入到硬質合金中。鉭和鈮同屬于高熔點稀有金屬，這兩種金屬碳化物可使添加物與原有硬質相碳化鎢(WC)、碳化鈦(TiC)結合形成復雜固溶體結構，從而進一步強化硬質相結構，同時可起到抑制硬質相晶粒長大、增強組織均勻性等作用，提高了刀具的強度、韌性和紅硬性，對提高硬質合金的綜合性能大有益處。一般認為，加入了碳化鉭、碳化鈮等的硬質合金材料具有很高的高溫硬度、高溫強度和較強的抗氧化能力，特別適于加工不銹鋼、高合金鋼、耐熱合金和合金鑄鐵等材料。
而今天，我們把鎢鈷類硬質合金和鎢鈷鈦類硬質合金合稱為鎢基硬質合金(俗稱“鎢鋼”)，它在目前是現代金屬切削刀具的不可動搖的主力。有報道說，目前國外90%以上的車刀、55%以上的銑刀均采用硬質合金材料制造。相比高速鋼，被稱為“鎢鋼”的硬質合金的鋒利性要稍差一些，也就是說它很難達到高速鋼可以達到的鋒利程度，因此高速鋼又有了“鋒鋼”的美名。其實比起碳素工具鋼、合金工具鋼而言，高速鋼并不鋒利，只是由于碳素工具鋼、合金工具鋼紅硬性太差，已經退出了機械工具的領域而只應用于手工工具的領域，人們不把它們與高速鋼比較而已。（轉）

作者: iamqius 時間: 2010-3-17 20:25
不知道什么時候有新的革命性的材料出現！

作者: 狙擊手 時間: 2010-3-18 12:33

不知道什么時候有新的革命性的材料出現！/ b A& \7 b8 d0 c+ ~7 S
iamqius 發表于 2010-3-17 20:25

創新必須先知舊！

作者: dong_huike 時間: 2010-3-18 18:38
沒錯！溫故而知新

作者: dzw1988 時間: 2010-5-19 11:54
學習了，不知道樓主是在哪看到的這篇文章？

作者: nangmang2009 時間: 2010-5-19 18:36
不錯，又復習了一遍，鎢鈷鈦鈮是不是“鎢鋼”呢？

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