硬质合金刀片制造工艺与设备教案分析.doc

专业：机械制造及其自动化 班级：机制（3）班 姓名：XXX 时间：2014/7/3 目录 摘要…………………………………………1. 关键字…………………………………………………………………………………3. 1 硬质合金的概述 1.1 硬质合金 1.2 市场概况 2 硬质合金的生产工艺 2.1 生产原料 2.2工艺流程 2.3 加工种类 2.4 加工种类优缺点对比 3 硬质合金性能及其与使用关系 3.1 硬度 3.2 抗弯刚度 3.3 冲击韧性 3.4 耐磨性 3.5 抗压强度 3.6 导热率 3.7 线胀系数 4 硬质合金的种类及其用途 4.1 硬质合金的种类 4.2 各种牌号硬质合金的用途 5 硬质合金的加工设备 5.1 球磨机 5.2 制粒设备 5.3 自动压机 5.4 单体真空脱蜡烧结炉 6 国外硬质合金 6.1 瑞典 6.2 美国 6.3 日本 6.4 以色列 小结…………………………………………... 参考资料……………………………………... 致谢…………………………………………... 摘要：硬质合金石由难熔金属的碳化物以铁族金属钴或镍作胶结金属，用粉末冶金方法制造的合金材料。由于硬质合金具有高硬度、耐磨损、耐腐蚀、耐高温和线胀系数小一系列优点，在现代工业生产中，已成为金属加工、矿山开采、石油钻探，国防军工等不可缺少的重要工具材料。 关键字：硬质合金 性能 工艺 设备 前言 硬质合金具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性，被誉为“工业牙齿”， 并且未来高新技术武器装备制造、尖端科学技术的进步以及核能源的快速发展，将大力提高对高技术含量和高质量稳定性的硬质合金产品的需求。随着国民经济的迅速增长，硬质合金的需求也高速增长。因此研究并了解硬质合金是十分有意义的事情。 1 硬质合金的概述 1.1 硬质合金 由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。现在新型硬质合金刀具的切削速度等于碳素钢的数百倍。 1.2 市场概况 据中国钨业协会硬质合金分会提供的数据显示，2011年全国有硬质合金生产企业300余家，拥有专业科研院所30余家，全行业从业人员超过2.5万人。截至2011年，拥有10万t/a的钨精矿产能、18万t/a的钨酸和钨盐的产能、6.2万t/a的碳化钨产能、3.8万t/a的硬质合金产能，以及Co、Ni、Ta、的配套供应能力。 2011年中国硬质合金产量为2.35万吨，硬质合金行业销售收入209亿元，硬质合金出口近5000吨，出口创汇超过3.6亿美元，硬质合金深加工产品产量达到6600吨，占合金总产量的1/3。所生产的硬质合金产品品种基本齐全，规格型号超过4万个，产量和品种基本能满足中国各经济领域的需求。 2 硬质合金的生产工艺 2.1 生产原料 生产硬质合金的的主要原料有三氧化钨、钨粉、三氧化钛、铌粉或五氧化二铌、氧化钴及炭黑等。在硬质合金的生产中，一般需要制取碳化钨、碳化钛、碳化铌和金属钴粉。 2.2 工艺流程 将碳化钨和钴按所需的比例进行配制，然后加入酒精，进行球磨。球磨后经干燥、过筛、加入成型剂，在进行干燥、擦碎过筛，便得到所需的混合料。混合料送去进行压制。压制品在经烧结，变成最终成品。 以下是流程图： 2.3 加工种类 2.3.1 磨料磨削加工 磨料磨削加工方法，可用以加工模具及切削刀具，其加工示意图如右图。 磨削硬质合金常用 的是绿色碳化硅砂轮。 研磨抛光则多用碳化硼 或金刚石粉等。 选择绿色碳化硅砂轮时应注意： ⑴ 砂轮与工件的接触面愈大，砂轮应愈软； ⑵ 在使用细粒度的砂轮时，应选用较软的砂轮； ⑶在加工过程中使用机械夹固时砂轮硬度应较软⑷加工时使用冷却液可以提高砂轮的使用寿命⑴ 避免发生过热现象可以使用冷却液消除⑵ 应勤修砂轮⑶ 在刃磨过程中用力不能过猛。 ⑷ 刃磨硬质合金刀具是，应先使刀体部分接触砂轮，然后再磨合金部分，退刀时则应先使合金部分离开砂轮，这样可不致将已磨好的刀刃被砂轮打坏。 ⑸ 硬质合金道具的刃磨，要经过粗磨和精磨，这时砂轮机的轴向及径向跳动应调整好。 2.3.2 金刚石磨轮磨削加工 金刚石磨轮是目前磨削硬质合金最好的工具。由于用途不同，可分金属结合剂、树脂结合剂和电金属结合剂金刚石磨轮等三种。金属结合剂金刚石磨轮耐用度和生产效率高，多用于粗磨；树脂结合剂金刚石磨轮具有较好的抛光性能，用于精磨；电金属结合剂易制造特小、特薄和其他异形面的金刚石磨轮，常用于小孔和异形加工面磨削及高硬度材料切割。 金刚石磨轮的适用范围：金刚石磨轮适用于精磨及半精磨工序，