【正文】 具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相去甚遠，不僅不能滿足國內(nèi)制造業(yè)對硬質(zhì)合金刀具日益增長的需求，也使我國寶貴的硬質(zhì)合金資源未得到充分利用。就木材工業(yè)來說，切削加工是生產(chǎn)中最基木、最廣泛、最重要的工藝之一，直接影響生產(chǎn)效率、加工成木和能源消耗。隨著木材工業(yè)技術(shù)的進步，各種木質(zhì)復合材料、貼合板、木竹集成材，尤其是二聚氰胺浸漬紙貼合板、PVC貼合板、A1203強化貼合板等材料越來越多地用于家具、地板、屋面板和工程木制件等。這些材料很難切削加工，簡單的切削工序、常規(guī)的刀具結(jié)構(gòu)和普通的刀具材料難以勝任或根木無法實現(xiàn)切削加工。另外，隨著木材工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，人造板生產(chǎn)設(shè)備、制材設(shè)備、家具制造設(shè)備等正朝自動化程度高、功能全、進給快和生產(chǎn)效率高的方向發(fā)展。兩方面技術(shù)的進步促進了切削刀具材料和制造技術(shù)的發(fā)展[4]。我國木材工業(yè)近年發(fā)展迅速,家具和地板生產(chǎn)在全球市場上占有重要地位,產(chǎn)品在國際市場的競爭力不斷增強。為進一步提升產(chǎn)品的檔次和市場競爭力,對木工機械和木工刀具都提出了新的要求。目前,普通切削材料的機械加工刀具已不能滿足新工藝要求,木工刀具正向著超硬材料、高速高效和高精度方向發(fā)展。切削材料,如立方氮化硼(CBN)、聚晶金剛石(PCD)、涂層金剛石(CVD)和單晶金剛石(MCD)等超硬材料的相繼問世,無疑對木工刀具行業(yè)的發(fā)展起到積極的推動作用。木工刀具的制造精度日益提高,不斷出現(xiàn)新的刀具設(shè)計和新的產(chǎn)品。近年來,木工刀具的設(shè)計及制造技術(shù)正向著提高加工精度、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低制造成本和使用成本、大批量和規(guī)?；a(chǎn)方向發(fā)展。通常用于木工刀具的切削材料主要為碳素工具鋼、合金工具鋼、斯太立合金、高速鋼等,這些材料常用于低切削速度、低進料速度和加工精度要求不高的場合,如刨刀、鋸片、銑刀等,一般用于實木加工。隨著纖維板、刨花板、膠合板和層積材等木質(zhì)復合材料的出現(xiàn),這些傳統(tǒng)的切削材料已不能滿足工藝要求。性能優(yōu)異的硬質(zhì)合金材料,現(xiàn)廣泛地應用于木材加工用刀具,并逐漸替代了高速鋼等材料,提高了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。改革開放以來，我國木工刀具制造業(yè)通過引進、合資、重組、改制等途徑，在上海、浙江、江蘇、廣東、山東、四川、遼寧等地，已經(jīng)形成了一個較為完整的工業(yè)體系。已能生產(chǎn)硬質(zhì)合金鑲焊齒帶鋸條和圓鋸片、雙金屬帶鋸條、硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位銑刀和鉆頭，聚晶金剛石刀具等。但我國每年還要進口相當數(shù)量的木工刀具，國產(chǎn)木工刀具還不能完全滿足性能需要，與發(fā)達國家相比還有不小差距。硬質(zhì)合金刀具材料已經(jīng)成為目前木材加工工業(yè)主要的切削刀具材料，并且在今后相當長的一段時間內(nèi)，仍將在木材切削加工中占據(jù)重要地位[5]。中國 “” 經(jīng)濟發(fā)展的主線是經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，從外需向內(nèi)需、從高碳向低碳、從強國向富民將是我國“”期間經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的三大亮點。在今后相當長一段時間內(nèi)，我國的國民經(jīng)濟仍將快速發(fā)展，將持續(xù)為硬質(zhì)合金工業(yè)創(chuàng)造良好的發(fā)展環(huán)境。從經(jīng)濟發(fā)展和政策層面，本項目是可行的。近二十年來，硬質(zhì)合金企業(yè)的發(fā)展也體現(xiàn)了機制的重要作用。我國硬質(zhì)合金工業(yè)體系現(xiàn)階段仍然是國有大型企業(yè)占主導地位，但是中小型民營企業(yè)在迅速崛起，整體發(fā)展速度高于全國平均水平。市場機制對中小型民營企業(yè)發(fā)展有極大推動，而國有大型企業(yè)發(fā)展則顯得負荷較重，舉步艱難。同時，改革開放和引進外資促進了我國硬質(zhì)合金工業(yè)的發(fā)展，也加劇了國內(nèi)市場競爭。如瑞典山特維克公司、美國肯納金屬公司、德國維迪亞公司和格靈公司、日本三菱公司等一批跨國公司。這些外國公司資金充足、技術(shù)先進、競爭力強。因此，從市場分析和保護民族工業(yè)發(fā)展方面考慮，都應認真探討并制訂有力的競爭對策。硬質(zhì)合金鋸齒刀片應用范圍主要是：用于硬木材、回收木料及鋁合金的專用硬質(zhì)合金切割鋸片；適用于膠合板、密度板及夾層板的專用硬質(zhì)合金切割鋸片；適用于鋼材的專用硬質(zhì)合金切割鋸。目前，國內(nèi)硬質(zhì)合金各類鋸齒片需求總量超過1000噸，生產(chǎn)廠家?guī)资?。特別是在硬質(zhì)合金各類鋸齒片供給上，以株洲歐科億為代表的中小型企業(yè)卻有著絕對優(yōu)勢。并且在今后相當長的一段時間內(nèi)，仍將在行業(yè)中占據(jù)重要地位。隨著各種硬質(zhì)合金性能改進技術(shù)和涂層技術(shù)的不斷完善，硬質(zhì)合金刀具材料的切削性能將不斷提高[6]。為進一步改善硬質(zhì)合金刀具的綜合切削性能，目前的研究熱點仍然主要集中在以下幾個方面：（1）細化晶粒；（2）添加稀有金屬；（3）涂層硬質(zhì)合金刀具等。當前硬質(zhì)合金木工刀具材料正向著兩個相反的方向發(fā)展，一方面，通用型牌號的適用面越來越廣，通用性越來越強；另一方面，專用型牌號越來越具有針對性，更加適應被加工材料和切削條件，從而達到提高切削效率的目的。如美國Kennametal公司推出的KU系列(KU10T、KU25T、KU30T)的硬質(zhì)合金就具有非常廣泛的通用性。其中，KU10T和KU25T采用了具有高韌性和高耐磨性的硬質(zhì)合金基體，并配以高含鋁量的復合PVD涂層，而KU30T則采用了韌性極好的富鈷層梯度硬質(zhì)合金基體，配以復合CUD涂層。研究發(fā)現(xiàn)，在涂層硬質(zhì)合金圓鋸片鋸齒時，可獲得較好涂層結(jié)構(gòu)和高的涂層硬度；刀具刃口鋒利；有較好抗龜裂的能力；鋸齒前刀面的耐磨性有改進；并且涂層溫度低得多[7]。采用成熟的、生產(chǎn)成本較低的氫氣燒結(jié)技術(shù)，正確選用硬質(zhì)合金原材料，嚴格控制產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，進一步優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和促進產(chǎn)業(yè)升級，本項目可行。第3章 廠址選擇 廠址選擇廠址選擇在湖南省株洲市鉆石工業(yè)園。主要原因為：株洲古稱建寧，為湖南省第二大城市，全國兩型社會綜合配套改革試驗區(qū)，全國首批重點建設(shè)的八個工業(yè)城市之一，是湖南省綜合實力第二強市。是中國南方地區(qū)最大的鐵路樞紐之一，是全國為數(shù)不多的同時擁有客運和貨運兩個特等站的城市之一，株洲因工業(yè)產(chǎn)值與溫州極為相似號稱“小溫州”，與鄭州并稱為“北鄭南株”。經(jīng)過半個多世紀的建設(shè)和發(fā)展，“火車拖來的城市”株洲由一個昔日的邊陲小鎮(zhèn)發(fā)展成為在電力機車上具有一定國際影響力的新興現(xiàn)代化工業(yè)城市，創(chuàng)造了共和國100多項工業(yè)上的第一。株洲地處南方，氣候環(huán)境也比較適宜。位于湖南省東部偏北，湘江下游，是我國最重要的鐵路樞紐城市之一。東界江西省萍鄉(xiāng)市、蓮花縣、永新縣及井岡山市，南連衡陽、郴州二市，西接湘潭市，北與長沙市毗鄰。株洲市現(xiàn)轄天元、蘆淞、荷塘、石峰、云龍五區(qū)和縣級醴陵市、株洲縣、攸縣、茶陵縣、炎陵縣5縣市，以及113個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。株洲現(xiàn)在正朝著中南地區(qū)重要的經(jīng)濟中心與中部地區(qū)非省會第一目標奮勇前進。株洲也是我國硬質(zhì)合金特色產(chǎn)業(yè)基地，集產(chǎn)品生產(chǎn)、研發(fā)、銷售、技術(shù)服務為一體。在株洲有國家級、省級開發(fā)區(qū)和高新技術(shù)園，存在調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)空間。株洲已逐步形成了硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，區(qū)域特色明顯，相互依托，錯位發(fā)展的產(chǎn)業(yè)布局結(jié)構(gòu)，成為國內(nèi)外具有顯著專業(yè)特色和影響力的硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。株洲生產(chǎn)的產(chǎn)品具有比較好的品牌形象和影響力。同時，硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)人正朝著發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，建設(shè)“兩型”硬質(zhì)合金工業(yè)而努力。廠址選擇在株洲市鉆石工業(yè)園，也滿足國防要求。 第4章 生產(chǎn)工藝 產(chǎn)品方案本車間生產(chǎn)的產(chǎn)品為木工刀片，刀片型號為K01和K05，用于各類木材的切削加工，要求有高強度高硬度和良好的韌性、耐磨性，故硬質(zhì)合金牌號為YG8。年計劃產(chǎn)量為兩種鋸齒片各150噸。 工藝流程鋸齒片生產(chǎn)工藝流程為：配料→濕磨→干燥→制?！鷫褐啤鷻z驗→裝舟→燒結(jié)→檢驗→噴砂→包裝入庫本車間為燒結(jié)車間，工藝流程為：裝舟→燒結(jié)→檢驗→噴砂→包裝入庫 燒結(jié)工藝選擇 硬質(zhì)合金的燒結(jié)是指壓胚在低于主要組分熔點的溫度下借助原子遷移實現(xiàn)顆粒間粘結(jié)的過程。燒結(jié)后壓胚將獲得足夠強度硬度，綜合力學性能得以大幅提高。燒結(jié)后的廢品一般無法挽救，因此通過燒結(jié)過程控制好硬質(zhì)合金的質(zhì)量具有重大意義。硬質(zhì)合金壓胚的燒結(jié)過程是一個比較復雜的物理化學過程。在這一過程中，壓胚在特定的條件下發(fā)生一系列的物理化學變化，變成具有一定化學成分、組織結(jié)構(gòu)、性能和形狀尺寸的產(chǎn)品。這些特定的條件依不同的燒結(jié)方法而有不同差異。從根本上來說，硬質(zhì)合金理想的燒結(jié)過程應該不發(fā)生氧化、脫碳和滲碳反應，同時又希望在燒結(jié)過程中能去除粉末顆粒表面的氧化物和吸附的氣體。對于這一要求，氫氣燒結(jié)是一個可以考慮的方法。因為氫氣是傳統(tǒng)的還原性工業(yè)氣體，它具有很強的還原能力，相對氬氣，氦等惰性氣體來說氫氣的成本較低。所以，在硬質(zhì)合金工業(yè)也理所當然地將氫氣作為其燒結(jié)的保護氣體。然而，氫氣有一定的危險性，其熱焓高，常常伴有水分，并能造成產(chǎn)品的碳量損失，這些問題都是在硬質(zhì)合金燒結(jié)工藝中應該注意和重視的。本產(chǎn)品選用氫氣燒結(jié)，因為氫氣燒結(jié)是我國硬質(zhì)合金工業(yè)采用的傳統(tǒng)工藝，由氫氣燒結(jié)與氨分解制氫相配套組成的硬質(zhì)合金燒結(jié)主體工藝，至今仍然是大多數(shù)中小企業(yè)還在使用的典型工藝。且相對于真空燒結(jié)和氣壓燒結(jié)等方法，它最顯著的特點是一次性投資和運行成本低。 燒結(jié)工藝質(zhì)量控制原理氫氣燒結(jié)的質(zhì)量控制，就是通過對燒結(jié)溫度、推舟速度(燒結(jié)時間、冷卻速度)、氫氣流量、裝舟量、填料含碳量等的有機配合，從而獲得最佳的合金組織、最佳性能和防止產(chǎn)品變形、彎曲和起皮等外觀缺陷。氫氣燒結(jié)工藝的主要參數(shù)有：燒結(jié)溫度、推舟速度(即升溫速度、燒結(jié)時間和冷卻速度、冷卻時間)，氫氣流量，裝舟量和填料含碳量等。（1）燒結(jié)溫度燒結(jié)溫度是指燒結(jié)過程中的最高溫度。燒結(jié)溫度取決于合金的化學成分和碳化物晶粒度。YG合金燒結(jié)溫度隨著合金中鈷含量增加而降低。含鈷量越高，液相越多，越有利于收縮、相轉(zhuǎn)變和晶粒長大，燒結(jié)溫度可以低一點。含鈷量相同，晶粒越細的合金，燒結(jié)溫度可以低一點。粗晶粒合金的燒結(jié)溫度比中、細晶粒都高一點。燒結(jié)溫度隨碳量增加可以適當降低，因為碳含量高，液相出現(xiàn)早，相當于提高了燒結(jié)溫度。濕磨時間過長，粉末的能位較高，可采用較低的燒結(jié)溫度。（2）推舟速度(升溫速度、燒結(jié)時間和冷卻速度、冷卻時間) 燒結(jié)時間是指制品在燒結(jié)溫度帶停留（通過或保溫）的時間。連續(xù)氫氣燒結(jié)爐，每一臺爐子在修爐以后，都有確定的爐溫曲線，高溫帶（在燒結(jié)溫度允許波動范圍的溫帶長度）的長度，一般為350~400mm。可以通過推舟速度算出制品在燒結(jié)溫度下停留的時間，因此，常以推舟速度來表示燒結(jié)時間。燒結(jié)時間主要決定于制品在大小和形狀，制品大，燒結(jié)時間長。同一體積，表面積越大，燒結(jié)時間越短，一般為50~100分鐘。連續(xù)燒結(jié)的推舟速度不僅決定了燒結(jié)時間，同時也決定了升溫速度和冷卻速度。過快的升溫速度會使制品內(nèi)的氧化物沒來得及還原，而制品的表面就已經(jīng)封閉，致使制品鼓泡。過快升溫，制品因內(nèi)外應力差而開裂。橡膠工藝過快的升溫會使制品起皮。（3）氫氣流量氫氣在燒結(jié)中的主要作用：1還原作用：保護制品舟皿不被氧化，還原制品中的氧和氧化物。還原制品中的碳，對合金中的碳起調(diào)節(jié)作用等。2載體作用：把成形劑裂化分解的氣體帶走；碳的傳遞；將熱量從高溫區(qū)帶到低溫區(qū)；冷卻舟皿等。3氫氣滲透性和導熱性好，使制品受熱均勻。氫氣的存在，對碳的轉(zhuǎn)移起著重大的作用，H2使WC脫碳生成CH4，H2和固態(tài)碳（舟皿、填料中的碳）反應，生成CH4。CH4的分解又使制品滲碳。在爐膛內(nèi)，CH4和H2的比值，控制著爐膛氣氛。氫氣中的水與WC反應使制品脫碳。因此，在燒結(jié)中，我們不僅要控制H2流量還要控制H2中的含水量，也就是氫氣的露點。氫氣流量越大，制品脫碳的程度越大。氫氣流量過小，會使制品氧化和不安全，在橡膠工藝中則使制品發(fā)生起皮。在石蠟工藝的燒結(jié)中，只要能使制品內(nèi)金屬氧化物還原，能保護制品不氧化，能保證開爐門的安全，應盡量減小H2的流量?？梢?，在橡膠工藝中的H2流量，應該比石蠟工藝的H2流量要大一些，主要是防止起皮。氫氣流量的大小還與裝舟量的多少有關(guān)，裝舟量多，H2流量要大。（4）裝舟裝舟是簡單又十分重要的工序，裝舟不當，會使制品發(fā)生滲碳、脫碳、變形、彎曲和起皮等廢品。裝舟量波動，會造成爐溫波動。裝舟（制品埋在填料中）使制品在燒結(jié)中處于一個局部穩(wěn)定的環(huán)境，即溫度穩(wěn)定，碳氣氛穩(wěn)定。為此必須做到：分牌號、分產(chǎn)品大小裝舟、以便控制溫度。每舟重量應盡量小，避免溫度波動；制品要離開舟皿四周一定的距離，即離開舟皿前后、左右、上下有一定的距離。這樣的舟皿壁的碳不會使制品滲碳，上面氫氣流不會沖洗制品使制品脫碳；裝舟時，一般將刀片的刃口部分，朝舟皿中心裝。 （5）填料填料一般分石墨粒填料和Al2O3填料。填料在燒結(jié)中的主要作用有：（1）防止制品相互粘結(jié)；（2）傳熱均勻又能對燒結(jié)溫度的波動起緩沖作用；（3）調(diào)節(jié)制品燒結(jié)環(huán)境的碳氣氛。常用填料氧化鋁粒度為100~150目，太細，透氣性差，增塑劑排除困難；太粗，透氣性太好，造成產(chǎn)品脫碳[8]。 燒結(jié)工藝確定燒結(jié)工藝參數(shù)如下：填料含碳量：～％C燒結(jié)溫度：一帶400℃，二帶1400～1410℃推舟速度：1舟/25分鐘裝舟量：8 kg/舟氫氣流量：～ m3/h 常見燒結(jié)廢品常見的燒結(jié)廢品有變形、彎曲、起皮、鼓泡、孔洞、裂紋、欠燒、過燒和組織不均等。（1）變形燒結(jié)體不同部位的體積收縮不一而引起的形狀不規(guī)則的形變稱為變形。產(chǎn)生原因: