漫筆硬質(zhì)合金的發(fā)明

狙擊手

硬質(zhì)合金應(yīng)該是發(fā)明在1919年前后。首先被發(fā)明的是鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金。據(jù)說(shuō)在當(dāng)時(shí)，德國(guó)的克虜伯·威迪亞(KruppWidia)和瓦爾特(Walter)兩家公司為爭(zhēng)奪硬質(zhì)合金的專(zhuān)利斗爭(zhēng)了不少時(shí)間。應(yīng)該說(shuō)，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(chuàng)始人)兩位科學(xué)家?guī)缀跏峭瑫r(shí)地，互相獨(dú)立地各自完成了自己的發(fā)明，都具備獲得該技術(shù)專(zhuān)利的必要條件，但遺憾的是專(zhuān)利只能歸于一家。最后這一專(zhuān)利歸于克虜伯·威地亞，而瓦爾特則在其它方面獲得一些補(bǔ)償。于是，克虜伯·威地亞從1926年開(kāi)始規(guī)模化生產(chǎn)名為“WIDIA”的鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金。

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1 C; D, Y6 T5 H# h" e! A6 ~迄今為止，鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金依然是硬質(zhì)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(lèi)硬質(zhì)合金中，碳化鎢作為硬質(zhì)相，而鈷作為粘結(jié)相，各自發(fā)揮著自己的作用。一般說(shuō)來(lái)，在顆粒大小等其實(shí)條件相等的條件下，碳化鎢的含量百分比越高，硬質(zhì)合金所表現(xiàn)出的硬度就越高，這意味著它的耐磨性更高。但同時(shí)也意味著它的鈷的含量百分比較低，表現(xiàn)為韌性較低，耐沖擊性較低。就目前的技術(shù)來(lái)說(shuō)，顆粒細(xì)化、涂層、梯度合金(主要指富鈷層)等一些技術(shù)可以在維持原有韌性的同時(shí)適當(dāng)提高一些耐磨性，但就同樣采用了這些技術(shù)的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，基本規(guī)律并沒(méi)有變化。
1938年，肯納金屬的創(chuàng)始人菲利普·邁克肯納(PhilipsMcKenna)發(fā)明了現(xiàn)代硬質(zhì)合金的另一個(gè)重要分支--鎢鈷鈦類(lèi)硬質(zhì)合金。鎢鈷鈦類(lèi)硬質(zhì)合金是在鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金的基礎(chǔ)上適當(dāng)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(zhǎng)切屑材料時(shí)的表現(xiàn)更為優(yōu)越。類(lèi)似與高速鋼中碳化鎢機(jī)理對(duì)硬質(zhì)合金發(fā)明的奠基性貢獻(xiàn)，同樣地，我也認(rèn)為鈦化物的機(jī)理對(duì)于金屬陶瓷(學(xué)名應(yīng)為鈦基硬質(zhì)合金)的發(fā)明具有奠基性貢獻(xiàn)。
在后來(lái)的發(fā)展中，碳化鉭(TaC)、碳化鈮(NbC)等材料被加入到硬質(zhì)合金中。鉭和鈮同屬于高熔點(diǎn)稀有金屬，這兩種金屬碳化物可使添加物與原有硬質(zhì)相碳化鎢(WC)、碳化鈦(TiC)結(jié)合形成復(fù)雜固溶體結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步強(qiáng)化硬質(zhì)相結(jié)構(gòu)，同時(shí)可起到抑制硬質(zhì)相晶粒長(zhǎng)大、增強(qiáng)組織均勻性等作用，提高了刀具的強(qiáng)度、韌性和紅硬性，對(duì)提高硬質(zhì)合金的綜合性能大有益處。一般認(rèn)為，加入了碳化鉭、碳化鈮等的硬質(zhì)合金材料具有很高的高溫硬度、高溫強(qiáng)度和較強(qiáng)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(lèi)硬質(zhì)合金和鎢鈷鈦類(lèi)硬質(zhì)合金合稱(chēng)為鎢基硬質(zhì)合金(俗稱(chēng)“鎢鋼”)，它在目前是現(xiàn)代金屬切削刀具的不可動(dòng)搖的主力。有報(bào)道說(shuō)，目前國(guó)外90%以上的車(chē)刀、55%以上的銑刀均采用硬質(zhì)合金材料制造。相比高速鋼，被稱(chēng)為“鎢鋼”的硬質(zhì)合金的鋒利性要稍差一些，也就是說(shuō)它很難達(dá)到高速鋼可以達(dá)到的鋒利程度，因此高速鋼又有了“鋒鋼”的美名。其實(shí)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(jīng)退出了機(jī)械工具的領(lǐng)域而只應(yīng)用于手工工具的領(lǐng)域，人們不把它們與高速鋼比較而已。（轉(zhuǎn)）

iamqius

不知道什么時(shí)候有新的革命性的材料出現(xiàn)！

狙擊手

不知道什么時(shí)候有新的革命性的材料出現(xiàn)！
iamqius 發(fā)表于 2010-3-17 20:25

- K% h! b$ J% ]# |+ D+ T創(chuàng)新必須先知舊！

dong_huike

沒(méi)錯(cuò)！溫故而知新

dzw1988

學(xué)習(xí)了，不知道樓主是在哪看到的這篇文章？

nangmang2009

不錯(cuò)，又復(fù)習(xí)了一遍，鎢鈷鈦鈮是不是“鎢鋼”呢？