刀具的常用材料杖进，高速鋼或者硬質(zhì)合金袁垄，都使用者大量的稀有金屬。

　　首先是鎢符貌。

　　最傳統(tǒng)的高速鋼W18Cr4V脯砚，含鎢量達(dá)18%。后來典型的W6Mo5Cr4V2(M2)和W9Mo3Cr4V钾排，含鎢也達(dá)到6%和9%。硬質(zhì)合金的含鎢量也非常高共螺，鎢鈷類(加工鑄鐵及鋁合金等常用该肴，如國內(nèi)典型的YG系列)或鎢鈷鈦類(加工長切屑的鋼件常用，如國內(nèi)典型的YT系列)的碳化鎢含量基本上都在80%以上藐不，如YG6的碳化鎢含量高達(dá)90%以上匀哄。

　　我國世界鎢儲(chǔ)量第一，占全球供應(yīng)量的為85%雏蛮。鎢主要用于硬質(zhì)合金涎嚼、包括高速鋼在內(nèi)的特種鋼等產(chǎn)品，并被廣泛用于國防工業(yè)挑秉、航空航天法梯、信息產(chǎn)業(yè)，被稱為“工業(yè)的牙齒”犀概。鎢的耐溫性能非常好立哑，因此在武器工業(yè)中鎢合金被大量用，比如槍姻灶、炮的發(fā)射管中都會(huì)用到鎢的合金铛绰。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铡畜、碳化鎢等材料制成的丈巩。鎢的化學(xué)性能非常穩(wěn)定，在1000℃以上的高溫下也不會(huì)氧化那梭，硬度也不會(huì)明顯下降超丛。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幾，卻沒有貧鈾的放射性菱砚，有利于環(huán)境的保護(hù)丢袁。鎢的硬度極高，主要用于鋼鐵金屬的合金理促，加入鎢后鋼的硬度會(huì)有極大的提高棠镇，在金屬加工領(lǐng)域的刀具材料高速鋼就是含鎢的合金。如果一個(gè)國家沒有鎢的話控栓，在目前技術(shù)條件下的金屬加工能力就會(huì)出現(xiàn)極大的缺失亭郑，直接導(dǎo)致機(jī)械行業(yè)的癱瘓，所以稱之為戰(zhàn)略金屬辽乎。此外在照明領(lǐng)域也必須使用鎢做為燈絲媳谁。

　　其次應(yīng)該是鉬。

　　高速鋼被分為鎢系和鎢鉬系兩個(gè)大系友酱，由于鎢資源的緊缺性和鎢鉬系高速鋼的工藝性良好晴音，鎢鉬系高速鋼成為高速鋼的主流派系。在高速鋼中缔杉，一份鉬對(duì)刀具性能的貢獻(xiàn)大約相當(dāng)于兩份鎢锤躁。因此，我們會(huì)看到說W6Mo5Cr4V2(M2)的“鎢當(dāng)量”是16%或详，W9Mo3Cr4V的“鎢當(dāng)量”是15%等等系羞。我國鉬儲(chǔ)量居世界第二，占全球供應(yīng)量的24%霸琴。鉬可以用于煉制各類合金鋼椒振、不銹鋼、耐熱鋼梧乘、超級(jí)合金澎迎，在軍事工業(yè)中應(yīng)用廣泛，也被稱作“戰(zhàn)爭金屬”宋下。

　　此外鈦嗡善、鈷、鉻岖酸、鈮皆坚、鉭等等也是刀具中常會(huì)用到的稀有金屬。

　　鈦是另一類硬質(zhì)合金鈦基硬質(zhì)合金(國內(nèi)常常稱其為“金屬陶瓷”)的主要成分币遮。鈦基硬質(zhì)合金是以TiC或Ti(C,N)為主要成份(占60%～80%以上)笑敷，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)合金之間躏印，可以用比普通鎢基硬質(zhì)合金更高的切削速度切削嫁商，加工的工件表面質(zhì)量好屁诬。因此，特別適于鋼材和鑄件的精加工和半精加工捏趴。在國外给惠，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。近幾年來筑唁，隨著涂層鈦基硬質(zhì)合金(可單涂層拌喳，也可用多元復(fù)合涂層)、超細(xì)晶粒和納米晶粒以及梯度結(jié)構(gòu)鈦基硬質(zhì)合金的開發(fā)饺饭，使材料的綜合性能大大提高渤早，應(yīng)用范圍更加擴(kuò)大。

　　鈦還是刀具涂層的最主要的成分之一瘫俊。TiC鹊杖、TiN、Ti(CN)扛芽、TiAlN等都是我們最常見的涂層品種骂蓖。

　　據(jù)了解我國的鈦資源約占全球鈦資源的38%，換算成TiO2總儲(chǔ)量達(dá)90億多噸川尖，為世界第一涯竟。絕大部分在攀枝花地區(qū)。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)空厌，擠壓強(qiáng)度為40%～55%，整體強(qiáng)度是鋁的2倍银酬，比強(qiáng)度是鋁的1.3倍嘲更；

　　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揩瞪。

　　鈷在高速鋼刀具中的作用我在《漫筆高速鋼》一文中已經(jīng)提及：鈷對(duì)于提高高速鋼的性能的作用也是明顯的赋朦，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提高耐磨性慕怀。這種高速鋼硬度线盔、熱硬性、耐磨性及可磨性都很好阐祭。

　　鈷在硬質(zhì)合金中的主要作用是粘結(jié)劑柄童，它能為硬質(zhì)合金刀具提供一定的韌性。含鈷量較少的刀具搬挡，硬度比較高免趋，但韌性經(jīng)常不夠。因此术拇，人們常常用提高鈷含量的方法來適當(dāng)?shù)亟档陀捕榷纳祈g性蔬透。因?yàn)榈毒咭坏┌l(fā)生崩刃棱歹，再高的耐磨性也無從體現(xiàn)。鈷加強(qiáng)是后來人們找到的一個(gè)新的解決方案发荧。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)馁梁，表面具有較高的鈷含量而可以承受更高的切屑沖擊。這一技術(shù)據(jù)說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發(fā)的(當(dāng)時(shí)的牌號(hào)為KC850)刃唤，現(xiàn)在山特維克可樂滿隔心、山高等也已經(jīng)提供這樣的產(chǎn)品。

　　但我國的鈷資源緊缺透揣，已探明鈷金屬估有儲(chǔ)量約數(shù)十萬噸济炎。分布于全國24個(gè)省(區(qū))。國外鈷資源豐富辐真，儲(chǔ)量約為520萬噸须尚，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侍咱，且95%以上集中分布在民主剛果耐床、澳大利亞、古巴楔脯、贊比亞撩轰、新喀里多尼亞和俄羅斯等少數(shù)國家。

　　鉻在所有的高速鋼中的含量幾乎都是4%昧廷，以至國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在制定高速鋼牌號(hào)的國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)堪嫂，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姚熊，后一個(gè)0是代表Co含量為0)猖沈，W6Mo5Cr4V2的代號(hào)是HS6-5-2-0，W2Mo9Cr4VCo8(美國牌號(hào)M42)的代號(hào)是2-9-1-8红最。

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

　　但是悦浙，我國的鉻資源相當(dāng)匱乏愤栽。

　　鈮、鉭經(jīng)常以碳化鈮和碳化鉭的方式出現(xiàn)在硬質(zhì)合金的成分表中伦颠，在所有的硬質(zhì)化合物中碳化鉭的硬度是最高的善歌。鈮、鉭和鎢侮杆、鉬一樣都是稀有高熔點(diǎn)金屬吸哩，它們的性質(zhì)和用途也有不少相似之處漱凝。鈮、鉭最主要的特點(diǎn)是耐熱诸迟。它們的熔點(diǎn)分別高達(dá)攝氏2400度和將近3000度茸炒，不要說一般的火勢(shì)燒不化它們，就是煉鋼爐里烈焰翻騰的火海也奈何它們不得阵苇。因此他們?cè)诘毒叩某煞种幸舱加幸幌亍?/p>

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