超硬材料與硬質(zhì)合金工具（刀具、鉆具、釬具）的共同點都屬于硬質(zhì)材料范疇。我國硬質(zhì)合金發(fā)展有80多年的歷史，而超硬材料只有46年的發(fā)展史，它比較年輕，是一個朝陽產(chǎn)業(yè)，有很大的發(fā)展空間和潛力。硬質(zhì)合金作為高效工具和結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用范圍廣、發(fā)展速度快，據(jù)報道，全國硬質(zhì)合金產(chǎn)量超過16000噸，占全世界總量的30%多。我國是硬質(zhì)合金的生產(chǎn)大國，但還不是強國。特別是近幾年來我國礦山開發(fā)，高速公路和鐵路的建設(shè)，水利、電力、橋梁的建設(shè)，建筑業(yè)迅速發(fā)展。導(dǎo)致礦用硬質(zhì)合金材料需求量大增。盡管有世界金融危機對我國的影響，但國家采取了一系列擴內(nèi)需，保增長的措施，增加4萬億元資金發(fā)展基礎(chǔ)建設(shè)，交通運輸、水力、電力、能源等城市化建設(shè)，這給硬質(zhì)合金工具（刀具的釬具、鉆具）的發(fā)展提供了良好的機遇。我國硬質(zhì)合金釬具、鉆具工業(yè)經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，在產(chǎn)量、品種、規(guī)格、質(zhì)量方面都有了長足的進步。但與國際上的釬具、鉆具相比，仍然還存在品種少、質(zhì)量穩(wěn)定性差、使用壽命短等問題，產(chǎn)品的使用性能還有一定的差距。主要原因還是工藝技術(shù)水平較低，以及對原材料的加工、處理技術(shù)問題。大家知道，生產(chǎn)鉆具、釬具的硬合金材料本身就存在著硬性和韌性的矛盾，要獲得高性能的韌性就必須犧牲硬度，獲得高硬度的產(chǎn)品又必須犧牲韌性。近幾年來，硬合金專家和工程技術(shù)人員針對上述硬與韌的矛盾，開展了一系列的研究工作，主要有以下三方面。采用功能梯度結(jié)構(gòu)，就是在高溫下Ti...
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稀有金屬具有各種優(yōu)良性質(zhì)，因而在國民經(jīng)濟各部門及近代科學(xué)技術(shù)各領(lǐng)域中(如航天、能源、電子、化工等)，都占有日益重要的地位。在某些領(lǐng)域中，稀有金屬材料的應(yīng)用甚至成為促進該領(lǐng)域在某一階段發(fā)展的主要因素之一。 地球上鎳的蘊藏量很少，只有鐵的六百分之—左右，并且鎳又是同多種元素混合在一起，不容易提煉，所以鎳比較昂貴。鎳是高溫合金的重要材料，有獨特的耐腐蝕性，并是明顯改善鋼鐵等金屬性能的“佐料”，應(yīng)用廣泛。 鎳是銀白色的金屬，密度為8．9g／cm3，熔點為1455℃，具有面心立方晶格，強度較高，塑性較好，導(dǎo)熱性差，電阻較大。在空氣、水、海水、許多鹽溶液、有機介質(zhì)特別是各種堿液中，因鎳表面形成鈍化膜保護層而有極強的耐蝕性，其耐海水及熱堿腐蝕的能力在金屬中表現(xiàn)突出。純鎳常用做磁性材料及生產(chǎn)不銹鋼的合金，也用于電真空零件及耐蝕零件。 鎳合金是在鎳中加入銅、鉻、鋁、鎢、鈦、鋁等而形成的，用于高溫、耐蝕場合。Ni-Cu型合金又稱蒙乃爾合金，無低溫脆性，無磁性，焊接性較好，易于冷熱成形。其很適于制作低溫設(shè)備，高溫耐堿、耐海水及耐氫氟酸腐蝕設(shè)備，如換熱設(shè)備、反應(yīng)釜、容器、彈性零件。Ni-Cr型合金又稱因科內(nèi)爾合金，焊接性、冷熱成形性及耐蝕性較好，并有優(yōu)良的抗高溫氧化性能，耐硝酸腐蝕性突出。主要用于高溫工作的受力零件及設(shè)備，也可制作耐蝕零件，如加熱器、核動力蒸發(fā)器、電爐絲、冷凝器、硝酸生產(chǎn)設(shè)備的耐蝕零...
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金屬材料概述金屬材料是指金屬元素或以金屬元素為主構(gòu)成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱。包括純金屬、合金、金屬材料金屬間化合物和特種金屬材料等。（注：金屬氧化物（如氧化鋁）不屬于金屬材料）1.意義 人類文明的發(fā)展和社會的進步同金屬材料關(guān)系十分密切。繼石器時代之后出現(xiàn)的銅器時代、鐵器時代，均以金屬材料的應(yīng)用為其時代的顯著標(biāo)志。現(xiàn)代，種類繁多的金屬材料已成為人類社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。2.種類 金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。（1）黑色金屬又稱鋼鐵材料，包括含鐵90%以上的工業(yè)純鐵，含碳2%～4%的鑄鐵，含碳小于 2%的碳鋼，以及各種用途的結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金、不銹鋼、精密合金等。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。（2）有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等。有色合金的強度和硬度一般比純金屬高，并且電阻大、電阻溫度系數(shù)小。（3）特種金屬材料包括不同用途的結(jié)構(gòu)金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態(tài)金屬材料，以及準(zhǔn)晶、微晶、納米晶金屬材料等；還有隱身、抗氫、超導(dǎo)、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復(fù)合材料等。3.性能 一般分為工藝性能和使用性能兩類。所謂工藝性能是指機械零件在加工制造過程中，金屬材料在所定的冷、熱加工條件下表現(xiàn)出來的性能。金屬材料工藝性能的好壞，決...
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為了改善和提高鋼的某些性能和使之獲得某些特殊性能而有意在冶煉過程中加入的元素稱為合金元素。常用的合金元素有鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、鋯、鈷、硅、錳、鋁、銅、硼及稀土等。磷、硫、氮等在某些情況下也起到合金的作用。（1）Cr 鉻能增加鋼的淬透性并有二次硬化的作用，可提高碳鋼的硬度和耐磨性而不使鋼變脆。含量超過12%時，使鋼有良好的高溫抗氧化性和耐氧化性腐蝕的作用，還增加鋼的熱強性。鉻為不銹鋼耐酸鋼及耐熱鋼的主要合金元素。鉻能提高碳素鋼軋制狀態(tài)的強度和硬度，降低伸長率和斷面收縮率。當(dāng)鉻含量超過15%時，強度和硬度將下降，伸長率和斷面收縮率則相應(yīng)地有所提高。含鉻鋼的零件經(jīng)研磨容易獲得較高的表面加工質(zhì)量。鉻在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)中的主要作用是提高淬透性，使鋼經(jīng)淬火回火后具有較好的綜合力學(xué)性能，在滲碳鋼中還可以形成含鉻的碳化物，從而提高材料表面的耐磨性。含鉻的彈簧鋼在熱處理時不易脫碳。鉻能提高工具鋼的耐磨性、硬度和紅硬性，有良好的回火穩(wěn)定性。在電熱合金中，鉻能提高合金的抗氧化性、電阻和強度。（2）Ni 鎳在鋼中強化鐵素體并細(xì)化珠光體，總的效果是提高強度，對塑性的影響不顯著。一般地講，對不需調(diào)質(zhì)處理而在軋鋼、正火或退火狀態(tài)使用的低碳鋼，一定的含鎳量能提高鋼的強度而不顯著降低其韌性。據(jù)統(tǒng)計，每增加1%的鎳約可提高強度29.4Pa。隨著鎳含量的增加，鋼的屈服程度比抗拉強度提高的快，因此含鎳鋼的比可較普通碳素鋼...
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