刀具的常用材料是高速鋼或者硬質(zhì)合金遭笋，都使用著大量的稀有金屬搏贤。

　　首先是鎢迈竖。

　　最傳統(tǒng)的高速鋼W18Cr4V，含鎢量達(dá)18%眉崩。后來(lái)典型的W6Mo5Cr4V2(M2)和W9Mo3Cr4V囤胯，含鎢也達(dá)到6%和9%。硬質(zhì)合金的含鎢量也非常高徙蜓，鎢鈷類(lèi)(加工鑄鐵及鋁合金等常用蚪缚，如國(guó)內(nèi)典型的YG系列)或鎢鈷鈦類(lèi)(加工長(zhǎng)切屑的鋼件常用，如國(guó)內(nèi)典型的YT系列)的碳化鎢含量基本上都在80%以上贫怀，如YG6的碳化鎢含量高達(dá)90%以上米苹。

　　我國(guó)世界鎢儲(chǔ)量第一，占全球供應(yīng)量的為85%烙懦。鎢主要用于硬質(zhì)合金驱入、包括高速鋼在內(nèi)的特種鋼等產(chǎn)品，并被廣泛用于國(guó)防工業(yè)氯析、航空航天亏较、信息產(chǎn)業(yè)，被稱(chēng)為“工業(yè)的牙齒”掩缓。鎢的耐溫性能非常好雪情，因此在武器工業(yè)中鎢合金被大量用，比如槍你辣、炮的發(fā)射管中都會(huì)用到鎢的合金巡通。軍事方面用做穿甲彈的彈丸，都是用比坦克裝甲硬得多的高密度合金鋼舍哄、碳化鎢等材料制成的宴凉。鎢的化學(xué)性能非常穩(wěn)定，在1000℃以上的高溫下也不會(huì)氧化表悬，硬度也不會(huì)明顯下降蓄帐。這點(diǎn)對(duì)防破甲彈的高溫金屬射流十分有利。鎢合金的機(jī)械性能與貧鈾相差無(wú)幾俏川，卻沒(méi)有貧鈾的放射性警钥，有利于環(huán)境的保護(hù)。鎢的硬度極高符殊，主要用于鋼鐵金屬的合金晒躺，加入鎢后鋼的硬度會(huì)有極大的提高，在金屬加工領(lǐng)域的刀具材料高速鋼就是含鎢的合金倘秸。如果一個(gè)國(guó)家沒(méi)有鎢的話(huà)挑胯，在目前技術(shù)條件下的金屬加工能力就會(huì)出現(xiàn)極大的缺失，直接導(dǎo)致機(jī)械行業(yè)的癱瘓轨皮，所以稱(chēng)之為戰(zhàn)略金屬港摘。此外在照明領(lǐng)域也必須使用鎢做為燈絲。

　　其次應(yīng)該是鉬。

　　高速鋼被分為鎢系和鎢鉬系兩個(gè)大系脖嗽，由于鎢資源的緊缺性和鎢鉬系高速鋼的工藝性良好还织，鎢鉬系高速鋼成為高速鋼的主流派系。在高速鋼中主巍，一份鉬對(duì)刀具性能的貢獻(xiàn)大約相當(dāng)于兩份鎢冠息。因此，我們會(huì)看到說(shuō)W6Mo5Cr4V2(M2)的“鎢當(dāng)量”是16%孕索，W9Mo3Cr4V的“鎢當(dāng)量”是15%等等逛艰。我國(guó)鉬儲(chǔ)量居世界第二，占全球供應(yīng)量的24%搞旭。鉬可以用于煉制各類(lèi)合金鋼散怖、不銹鋼、耐熱鋼肄渗、超級(jí)合金镇眷，在軍事工業(yè)中應(yīng)用廣泛，也被稱(chēng)作“戰(zhàn)爭(zhēng)金屬”翎嫡。

　　此外鈦欠动、鈷、鉻惑申、鈮具伍、鉭等等也是刀具中常會(huì)用到的稀有金屬。

　　鈦是另一類(lèi)硬質(zhì)合金鈦基硬質(zhì)合金(國(guó)內(nèi)常常稱(chēng)其為“金屬陶瓷”)的主要成分镇纳。鈦基硬質(zhì)合金是以TiC或Ti(C,N)為主要成份(占60%～80%以上)枉俗，Ni-Mo或Ni-Co-Mo作粘結(jié)相的硬質(zhì)合金。鈦基硬質(zhì)合金的性能介于陶瓷和WC基硬質(zhì)合金之間仍枕，可以用比普通鎢基硬質(zhì)合金更高的切削速度切削营俘，加工的工件表面質(zhì)量好。因此坚哲，特別適于鋼材和鑄件的精加工和半精加工服酥。在國(guó)外付昧，TiC基和Ti(C,N)基硬質(zhì)合金所占比重已達(dá)到可轉(zhuǎn)位刀片總需求量的30%以上御欢。近幾年來(lái)，隨著涂層鈦基硬質(zhì)合金(可單涂層严齿，也可用多元復(fù)合涂層)升碱、超細(xì)晶粒和納米晶粒以及梯度結(jié)構(gòu)鈦基硬質(zhì)合金的開(kāi)發(fā)，使材料的綜合性能大大提高骄闺，應(yīng)用范圍更加擴(kuò)大是酣。

　　鈦還是刀具涂層的最主要的成分之一。TiC、TiN黄刚、Ti(CN)捎谨、TiAlN等都是我們最常見(jiàn)的涂層品種。

　　據(jù)了解我國(guó)的鈦資源約占全球鈦資源的38%憔维，換算成TiO2總儲(chǔ)量達(dá)90億多噸涛救，為世界第一。絕大部分在攀枝花地區(qū)业扒。鈦具有所有工業(yè)金屬材料中最高的比強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度和密度之比)：鈦的密度為4.54克/mm常椅倫刺縷淇估慷任33.6—67.2千克/mm(純鈦抗拉強(qiáng)度最高可達(dá)180千克/mm)检吆，擠壓強(qiáng)度為40%～55%，整體強(qiáng)度是鋁的2倍程储，比強(qiáng)度是鋁的1.3倍蹭沛；而且它在-253℃到500℃這樣寬的溫度范圍內(nèi)都能保持如此的高強(qiáng)度。鈦一直主要用于航天軍工精密部件章鲤。

　　鈷在高速鋼刀具中的作用：鈷對(duì)于提高高速鋼的性能的作用也是明顯的摊灭，它能促使碳化物在淬火加熱時(shí)更多地溶解在基體內(nèi)，利用高的基體硬度來(lái)提高耐磨性咏窿。這種高速鋼硬度斟或、熱硬性、耐磨性及可磨性都很好虫喝。

　　鈷在硬質(zhì)合金中的主要作用是粘結(jié)劑肮插，它能為硬質(zhì)合金刀具提供一定的韌性。含鈷量較少的刀具俊揣，硬度比較高晚惊，但韌性經(jīng)常不夠。因此乐太，人們常常用提高鈷含量的方法來(lái)適當(dāng)?shù)亟档陀捕榷纳祈g性宛蒲。因?yàn)榈毒咭坏┌l(fā)生崩刃，再高的耐磨性也無(wú)從體現(xiàn)莉孽。鈷加強(qiáng)是后來(lái)人們找到的一個(gè)新的解決方案恼稠。它可以在保持硬質(zhì)合金芯部高的硬度以提供足夠的支撐力的同時(shí)，表面具有較高的鈷含量而可以承受更高的切屑沖擊火晕。這一技術(shù)據(jù)說(shuō)是早年由在肯納金屬服務(wù)的華人科學(xué)家劉一雄博士參與開(kāi)發(fā)的(當(dāng)時(shí)的牌號(hào)為KC850)来锥，現(xiàn)在山特維克可樂(lè)滿(mǎn)、山高等也已經(jīng)提供這樣的產(chǎn)品液珠。

　　但我國(guó)的鈷資源緊缺腥例，已探明鈷金屬估有儲(chǔ)量約數(shù)十萬(wàn)噸。分布于全國(guó)24個(gè)省(區(qū))酝润。國(guó)外鈷資源豐富燎竖，儲(chǔ)量約為520萬(wàn)噸璃弄，但絕大部分產(chǎn)在風(fēng)化型紅土鎳礦、巖漿型硫化銅鎳礦和沉積型砂巖銅礦之中构回，且95%以上集中分布在民主剛果夏块、澳大利亞、古巴纤掸、贊比亞拨扶、新喀里多尼亞和俄羅斯等少數(shù)國(guó)家。

　　鉻在所有的高速鋼中的含量幾乎都是4%茁肠，以至國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織在制定高速鋼牌號(hào)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)患民，規(guī)定可以省略鉻含量的符號(hào)。如W18Cr4V的代號(hào)是HS18-0-1-0(前一個(gè)0是代表Mo含量為0垦梆，后一個(gè)0是代表Co含量為0)匹颤，W6Mo5Cr4V2的代號(hào)是HS6-5-2-0，W2Mo9Cr4VCo8(美國(guó)牌號(hào)M42)的代號(hào)是2-9-1-8托猩。

　　現(xiàn)在發(fā)展出一些含Cr的刀具涂層卡催。巴爾澤斯推出的G6涂層就是一種AlCrN涂層。據(jù)巴爾澤斯稱(chēng)溶迹，這種涂層的耐磨性绘菲、熱硬性和抗氧化性都有很大提高。

　　但是剩织，我國(guó)的鉻資源相當(dāng)匱乏雄工。

　　鈮、鉭經(jīng)常以碳化鈮和碳化鉭的方式出現(xiàn)在硬質(zhì)合金的成分表中硬拴，在所有的硬質(zhì)化合物中碳化鉭的硬度是最高的番产。鈮、鉭和鎢魁济、鉬一樣都是稀有高熔點(diǎn)金屬逞翰，它們的性質(zhì)和用途也有不少相似之處。鈮孙已、鉭最主要的特點(diǎn)是耐熱吝都。它們的熔點(diǎn)分別高達(dá)攝氏2400度和將近3000度，不要說(shuō)一般的火勢(shì)燒不化它們淋袖，就是煉鋼爐里烈焰翻騰的火海也奈何它們不得鸿市。因此他們?cè)诘毒叩某煞种幸舱加幸幌亍?

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