作为世界钨资源大国，目前中国的硬质合金产量占世界硬质合金总产量的约40%。然而，回顾世硬质合金88年发展历史，直到20世纪90年代末，中国硬质合界硬质合金88年发展历史，直到20世纪90年代末，中国硬质合金才有了自主知识产权、能载入世界硬质合金历史发展史册的核心技术，这就是紫钨制备技术。自此以后，中国硬质合金工业取得了快的技术进步。紫钨工艺（以紫钨为原料制备后续制品的工艺）制备的超细、纳米W粉与WC粉，紫钨工的丁艺）制备的超细、纳米W粉与WC粉，紫钨工与WC – Co纳米复合粉工艺制备的超细晶硬质金，超粗晶硬质合金以及原位激发自润滑功能C – Co硬质合金就是其中的典型代表。上述产品的开发均凝聚了拥有自主知识产权的核心技术。近年来，中国硬质合金工业在硬质合金精深加工制品的集成制造技术方面，尤其是在涂层硬质合金刀具的集成制造技术方面取得了令人瞩目的成绩，本文仅从硬质合金典型材质与关键原料方面介绍近年来国硬质合金工业的主要技术进展。

紫钨工艺制备的超细、纳米W粉与WC粉

       中南大学赵秦生教授在20世纪80年代末期以讲座形式向国内同行传递了国外关于紫钨的研究信息，中南大学陈绍衣教授于1994年发表了紫钨工艺研究报道，由此引发了我国紫钨工艺的研究热潮。1997年，厦门金鹭特种合金有限公司成功地开了紫钨工艺制备超细、纳米W粉与WC粉的产业比技术，目前紫钨工艺已成为中国超细、纳米W粉WC粉生产的主流工艺。关于紫钨工艺的特性，Liao等t3。Q在难熔金属与硬质合金国际杂志已作介。紫钨工艺制备超细、纳米W粉与WC粉生产的主流工艺。关于紫钨工艺的特性，Liao等在难熔金属与硬质合金国际杂志已做介绍。紫钨工艺制备超细、纳米W粉与WC粉具有生产效率高、生产成本低、产品质量与质量稳定性可控度高等特点。采用紫钨制备用APT煅烧设备，通过对APT煅烧工艺的调控可以实现对紫钨相成分的有效控制。通过对APT制备工艺与APT煅烧工艺的调控可以现对紫钨形貌、紫钨纤维与紫钨纳米棒径向尺寸的有效调控。由于氧指数与相成分不同，存在黄色、有双调弪。出于氧指数与僩p真分个同，仔仕貝巴、钨巾唯独紫钨具有上述独特的形貌特征。氧化钨的相成分对W粉的粒度与粒度分布影响较大，因此获单一相成分的紫钨是制备粒度均匀的超细、纳米粉的前提条件。通过对紫钨形貌、径向尺寸以及丕原工艺的调控可以实现对W粉形貌与粒度特性有效调控。因紫钨具有原位还原成等轴W晶粒的特征，与径向尺寸分布相对较宽的纤维状紫钨相比，得粒度均匀的纳米W粉，采用径向尺寸变化较小的紫钨纳米棒为原料更具优势。因制备比表面积平均径≤200 nm的WC粉的化温度通常≤1 250℃，超细、纳米W粉碳化过程碳化温度通常≤1 250℃，超细、纳米W粉碳化过程中WC晶粒生长比较容易控制，通过对W粉形貌、度特性的调控与碳化工艺的调控可以实现对WC形貌与粒度特性的有效调控。因超细、纳米粉体通常具有高团聚状特性，采用超细、纳米W粉为原料制备超细、纳米WC粉必须保证W+C混合料的均匀性，否则容易导致WC粉末中游离碳偏高、碳化不完全等质量问题，严重影响超细硬质合金中WC晶分布的均匀性、造成WC晶粒的异常长大。胶态碳包覆前躯体工艺阁可实现对W+C混合料均匀性的有效控制。

紫钨工艺与WC –Co纳米复合粉工艺制备的超细晶硬质合金

       在中国，制备合金晶粒度≤0.5“m的超细晶硬合金主要有2种工艺，即紫钨工艺与WC – Co纳复合粉工艺。厦门金鹭特种合金有限公司（简称金公司）与株洲硬质合金集团有限公司（简称株硬公司）分另1l为这2种工艺的典型代表。2010年金鹭公司采用紫钨工艺生产超细晶硬质合金的产量高达200t0 20世纪90年代国内外大量报道的纳米复合粉工艺在国外至今尚未进入产业化阶段。然而，株硬公司成功地开创了纳米复合粉工艺批量生产超细晶硬质合金的先河。紫钨下艺在株硬公司也得到了较好的应用。采用纳米紫钨棒为原料可以制备粒度布窄的超细、纳米WC粉末，采用这种WC粉末为细硬质合金原料，烧结过程中合金中WC晶粒生抑制较易控制，产品质量稳定性较好。与纳米复合工艺相比，紫钨工艺生产成本较低。因WC粉末较易破碎，在湿磨过程中传统WC+Co混合料较WC-CO复合粉对硬质合金研磨球与球磨机筒体的磨损对较小，因此湿磨过程中传统WC+Co混合料的脏化程度相对易于控制。表1与表2分别列出了中有色金属工业粉末冶金产品质量监督检验中心检的金鹭公司GU25UF超细晶硬质合金抗弯强度测结果与金鹭公司超细晶硬质合金典型牌号物、力学与磁学性能检测结果。可以看出，金鹭公司在超细晶硬质合金的质量控制方面已经达到了很高技术水平。使用搅拌球机应该重视硬质合金研磨球与WC、Co原料尺寸J匹配性问题。湿磨过程中研磨体的磨损不可避免，备超细硬质合金混合料必须采用超细硬质合金研磨体，以避免因研磨体的磨损带来混合料的脏化。

超粗晶硬质合金

       与钻含量相当的其他晶粒度合金相比，合金晶粒度≥5.0um的超粗晶硬质合金具有较高的热导、较高的断裂韧性、较高的抗热沖击与抗热疲劳性。其国际市场容量超过3 000 t。超粗晶硬质合金g备的核心技术主要包括原材料制备技术、合金制技术与合金后处理技术。 

采用传统碱金属掺杂工艺制备的超粗W粉与粗WC粉为原料，容易造成硬质合金中WC晶粒结晶缺陷，严重影响合金的耐磨生与使用寿命。为了改善超粗晶硬质合金中WC晶粒的结晶完整性，目前己开始采用高温还原与超高温碳化工艺制备具有较好结晶完整性的超粗晶硬质合金原材料。文献问报道了一种中国新研制的立式感应加热超高温连续碳化炉，这种全自动立式碳化炉的温度可以达到2 600 0C，具有加热带长、温度分布均匀等特点。由于舟皿不与石墨炉膛接触，炉膛具有较高的使用寿命。新碳化炉的开发，促进了超粗晶WC粉末的质量升级与粉末质量稳定性的改善。

       由于湿磨时WC二次颗粒与一次颗粒极易破碎，采用传统湿磨工艺，即使采用费氏粒度(FSSS)≥30ym的vvc原料也难以制备出合金晶粒度≥5um的优质超粗晶硬质合金门。由于WC与Co密度相差较大，在重量不匹配度加大的情况下，超粗WC – Co合料中Co分布均匀性难以控制，容易导致合金中Co基固溶体粘结相（简称Co粘结相）分布的不匀性，严重影响了合金质量的稳定性。硬质合金混合的成形性能随混合料中粉末粒度的增大而变差，统压制工艺条件下粗颗粒粉末压坯强度较低，压坯中容易出现粗大孔隙，这种孔隙在随后的压力烧结过程中也难以愈合。超粗晶硬质合金Co粘结相的平均自由程较大，与传统晶粒度的硬质合金相比，Co粘结相的耐磨性会严重影响超粗合金的耐磨性与使用寿命，必须强化超粗晶硬质合金中Co粘结相以及Co粘结相与WC硬质相之的界面结合强度。烧结后处理强化是改善合金使用性能的有效手段。目前国产超粗晶硬质合晶硬质合金中wc晶粒形貌的SEM照片。目前国产超粗晶硬质合的微观组织结构控制水平与合金性能均已达到了国际先进水平。

4原位激发自润滑功能WC – Co硬质合金

       研究结果表明I8-11]，在一定烧结条件下稀土在硬合金中的作用行为具有不稳定性的特点。硬质合金烧结用石墨舟皿以及烧结炉内碳毡与石墨部件中均存在杂质S。烧结炉内气氛中S的存在是导致烧结过程中合金中稀土向合余烧结体表面定向迁移的重要原因。抑制硬质合金烧结过程中稀土移的方法已有专利报道。

       这种表面膜的存在是合金刀片使用性能改善的主要原因。

       实现稀土掺杂WC-Co合金服役过程牛中的原位敷化自润滑功能，必须满足两个条件。首先，必须严控制烧结工艺条件，使稀土稳定存在于合金内部，防止烧结过程中稀土向合金烧结体表面定向迁移现象的发生。其次，合金服役工况必须满足含S（如铸铁、煤矿、硫化矿等）环境，在服役过程中工具表面会产生明显升温。服役过程中S向合金工具表面迁移与合金刀片内部稀土向外扩散，这种相对扩散的结果有利于在合金工具表面形成Ln202S薄膜（Ln：稀土）。原位激发自润滑功能WC – Co硬质合金的新之处在于，针对高温、含S侵蚀性强的恶劣服役工新之处在于，针对高温、含S侵蚀性强的恶劣服役工况，开发基于恶劣工况原位激化自润滑、耐高温潜能的产品，成功地将恶劣工况转化为对激发产品性能自身改善潜能有利的工况。

5结  语

       众所周知，钨是一种非常重要的战略资源。2010年9月29日，德国Starck公司的Malcolm Greaves生在维也纳召开的国际钨协第23届年会上介绍了钨存欧洲的消耗情况。指出，以目前欧洲市场为例，72%的钨用于硬质合金的生产。因此，实现钨资源的高效与高值化利用必须从推进硬质合金行业的术进步入手。加大研发投入、加强应用基础研究与行业关键共性技术研究，建立联合攻关团队进行精业深加工制品集成制造技术研究是推进硬质合金行业技术进步的重要手段。

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