| 成果名称: | 超细晶粒无粘结剂硬质合金 |
| 完成单位: | 河源正信硬质合金有限公司,北京科技大学 |
| 主要人员: | 诸优明,林涛,邵慧萍,王志,金钟铃,韩宇超,叶少良,肖华林,张维娟,汤伟 |
| 介绍: | 硬质合金被誉为“工业牙齿”，是以高硬度难熔金属的碳化物（通常是碳化钨（WC））为主要成分，以钴或镍等金属为粘结剂，烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐高温、耐腐蚀等一系列优良性能，在现代切削加工、模具、采掘等领域得到广泛的应用。我国硬质合金产业从20世纪50年代起步，比欧美发达国家晚近20年，通过自主科研攻关、引进吸收国外先进技术，技术水平显著提升，与国际先进水平的差距在逐步缩短，近几年来产量呈现出迅速增长的态势，产能和产量均占已全球约40%。广东省硬质合金产业主要集中在河源市，已初步形成硬质合金产业集群。 随着生产制造业的迅猛发展，促进了硬质合金的生产与应用，同时也对硬质合金的性能提出了更高要求。传统硬质合金在一定的恶劣环境中金属粘结相相比WC硬质相更加容易腐蚀和氧化，进而造成在一些领域的应用受到一定限制。无粘结剂硬质合金可解决上述问题。无粘结剂硬质合金是指不含或含很少量金属粘结剂（一般含量<0.5wt%）的一种硬质合金产品。无粘结剂硬质合金是集陶瓷的硬度和硬质合金的韧性于一身的结合体，目前国外已有产品面世。利用其优异的耐磨、耐腐蚀性（是传统硬质合金的十余倍），可以用于制作各种喷嘴、重负载滑动密封耐磨件等；利用其切削性能大约为硬质合金21倍的特性，可以用做刀具和钻头材料，特别是用于加工钛/钛合金方面，工作效率将大大提高；利用其抗氧化性和优异的抛光性，可作为模具和装饰材料等。超细晶无粘结剂硬质合金工模具和特种刀具、钻头及高耐磨件，在广东省优势产业包括：电子、汽车、机械、钢铁、有色金属、五金等行业具有广泛的应用需求，而广东省高性能硬质合金工模具基础相对薄弱。在此背景下，本课题在广东省协同创新与平台环境建设产学研合作项目（名称“超细晶无粘结相硬质合金”；编号2014B090901003；总经费530万元，其中省财政经费100万元，自筹资金430万元）的支持下，通过企业联合高校，产学研合作开展了超细晶无粘结相硬质合金的技术攻关。 项目通过改进混粉工艺（可溶盐化学添加）和配碳工艺（PF液相包覆），高致密活化烧结以及晶粒长大抑制剂复合添加技术等多方面开展研究并取得重大突破，实现了超细晶无粘结相硬质合金的低成本、可控制备。超细晶无粘结相硬质合金综合性能优异，达到指标要求，其硬度23.3 GPa，横向断裂强度1551 MPa，断裂韧性8.6 MPa·m1/2，并成功开发了高压喷嘴、牙刀、切丝刀、圆盘剪切刀、密封环等新产品。相关研究成果申请发明专利2件，获得授权实用新型专利4件。 到2016年8月，项目已按照原计划完成建设内容，具备从小批量到批量生产的条件。项目启动至2017年5月项目验收，公司已生产和销售23.3吨合金，产生经济效益812万元，产生利税143万元，出口创汇37万美元。项目研发的超细晶无粘结相硬质合金在东莞达诚精密模具有限公司、苏州瑞利化纤机配件厂、东莞市桥剑精密五金有限公司、东莞市一冲机床有限公司和深圳市奥珈坤流体科技有限公司等单位应用推广反馈良好，得到客户的好评。项目成果提高了广东省高档刀具、特种工具等制造和使用水平，促进了金属加工业、五金电子业、机械、冶金等行业的技术进步，带动了相关行业产业转型升级，提高了我国高端刀具材料在国际市场的竞争力。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2021-09-10 |
| 研究起止时间: | 2014-09-01至2016-08-31 |
| 所属行业: | 制造业 |
| 所属高新技术类别: | 新材料 |
| 评价单位名称: | 广东省科学技术厅 |
| 评价日期: | 2017-05-17 |
