【正文】 具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相去甚遠(yuǎn)，不僅不能滿足國(guó)內(nèi)制造業(yè)對(duì)硬質(zhì)合金刀具日益增長(zhǎng)的需求，也使我國(guó)寶貴的硬質(zhì)合金資源未得到充分利用。就木材工業(yè)來(lái)說(shuō)，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(jìn)步，各種木質(zhì)復(fù)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(qiáng)化貼合板等材料越來(lái)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(jiǎn)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(wú)法實(shí)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(dòng)化程度高、功能全、進(jìn)給快和生產(chǎn)效率高的方向發(fā)展。兩方面技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了切削刀具材料和制造技術(shù)的發(fā)展[4]。我國(guó)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(chǎng)上占有重要地位,產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力不斷增強(qiáng)。為進(jìn)一步提升產(chǎn)品的檔次和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,對(duì)木工機(jī)械和木工刀具都提出了新的要求。目前,普通切削材料的機(jī)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(wèn)世,無(wú)疑對(duì)木工刀具行業(yè)的發(fā)展起到積極的推動(dòng)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(jì)和新的產(chǎn)品。近年來(lái),木工刀具的設(shè)計(jì)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(jìn)料速度和加工精度要求不高的場(chǎng)合,如刨刀、鋸片、銑刀等,一般用于實(shí)木加工。隨著纖維板、刨花板、膠合板和層積材等木質(zhì)復(fù)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(yīng)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(kāi)放以來(lái)，我國(guó)木工刀具制造業(yè)通過(guò)引進(jìn)、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(gè)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(guó)每年還要進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的木工刀具，國(guó)產(chǎn)木工刀具還不能完全滿足性能需要，與發(fā)達(dá)國(guó)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(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，仍將在木材切削加工中占據(jù)重要地位[5]。中國(guó) “” 經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主線是經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，從外需向內(nèi)需、從高碳向低碳、從強(qiáng)國(guó)向富民將是我國(guó)“”期間經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的三大亮點(diǎn)。在今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(jì)發(fā)展和政策層面，本項(xiàng)目是可行的。近二十年來(lái)，硬質(zhì)合金企業(yè)的發(fā)展也體現(xiàn)了機(jī)制的重要作用。我國(guó)硬質(zhì)合金工業(yè)體系現(xiàn)階段仍然是國(guó)有大型企業(yè)占主導(dǎo)地位，但是中小型民營(yíng)企業(yè)在迅速崛起，整體發(fā)展速度高于全國(guó)平均水平。市場(chǎng)機(jī)制對(duì)中小型民營(yíng)企業(yè)發(fā)展有極大推動(dòng)，而國(guó)有大型企業(yè)發(fā)展則顯得負(fù)荷較重，舉步艱難。同時(shí)，改革開(kāi)放和引進(jìn)外資促進(jìn)了我國(guó)硬質(zhì)合金工業(yè)的發(fā)展，也加劇了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。如瑞典山特維克公司、美國(guó)肯納金屬公司、德國(guó)維迪亞公司和格靈公司、日本三菱公司等一批跨國(guó)公司。這些外國(guó)公司資金充足、技術(shù)先進(jìn)、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)。因此，從市場(chǎng)分析和保護(hù)民族工業(yè)發(fā)展方面考慮，都應(yīng)認(rèn)真探討并制訂有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)策。硬質(zhì)合金鋸齒刀片應(yīng)用范圍主要是：用于硬木材、回收木料及鋁合金的專(zhuān)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(zhuān)用硬質(zhì)合金切割鋸片；適用于鋼材的專(zhuān)用硬質(zhì)合金切割鋸。目前，國(guó)內(nèi)硬質(zhì)合金各類(lèi)鋸齒片需求總量超過(guò)1000噸，生產(chǎn)廠家?guī)资?。特別是在硬質(zhì)合金各類(lèi)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(duì)優(yōu)勢(shì)。并且在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)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(jìn)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(jìn)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(diǎn)仍然主要集中在以下幾個(gè)方面：（1）細(xì)化晶粒；（2）添加稀有金屬；（3）涂層硬質(zhì)合金刀具等。當(dāng)前硬質(zhì)合金木工刀具材料正向著兩個(gè)相反的方向發(fā)展，一方面，通用型牌號(hào)的適用面越來(lái)越廣，通用性越來(lái)越強(qiáng)；另一方面，專(zhuān)用型牌號(hào)越來(lái)越具有針對(duì)性，更加適應(yīng)被加工材料和切削條件，從而達(dá)到提高切削效率的目的。如美國(guó)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(fù)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(fù)合CUD涂層。研究發(fā)現(xiàn)，在涂層硬質(zhì)合金圓鋸片鋸齒時(shí)，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(jìn)；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(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，本項(xiàng)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?yàn)椋褐曛薰欧Q(chēng)建寧，為湖南省第二大城市，全國(guó)兩型社會(huì)綜合配套改革試驗(yàn)區(qū)，全國(guó)首批重點(diǎn)建設(shè)的八個(gè)工業(yè)城市之一，是湖南省綜合實(shí)力第二強(qiáng)市。是中國(guó)南方地區(qū)最大的鐵路樞紐之一，是全國(guó)為數(shù)不多的同時(shí)擁有客運(yùn)和貨運(yùn)兩個(gè)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(hào)稱(chēng)“小溫州”，與鄭州并稱(chēng)為“北鄭南株”。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的建設(shè)和發(fā)展，“火車(chē)拖來(lái)的城市”株洲由一個(gè)昔日的邊陲小鎮(zhèn)發(fā)展成為在電力機(jī)車(chē)上具有一定國(guó)際影響力的新興現(xiàn)代化工業(yè)城市，創(chuàng)造了共和國(guó)100多項(xiàng)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(guó)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(yáng)、郴州二市，西接湘潭市，北與長(zhǎng)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(jí)醴陵市、株洲縣、攸縣、茶陵縣、炎陵縣5縣市，以及113個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。株洲現(xiàn)在正朝著中南地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)中心與中部地區(qū)非省會(huì)第一目標(biāo)奮勇前進(jìn)。株洲也是我國(guó)硬質(zhì)合金特色產(chǎn)業(yè)基地，集產(chǎn)品生產(chǎn)、研發(fā)、銷(xiāo)售、技術(shù)服務(wù)為一體。在株洲有國(guó)家級(jí)、省級(jí)開(kāi)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(cuò)位發(fā)展的產(chǎn)業(yè)布局結(jié)構(gòu)，成為國(guó)內(nèi)外具有顯著專(zhuān)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(shí)，硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)人正朝著發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，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(guó)防要求。 第4章 生產(chǎn)工藝 產(chǎn)品方案本車(chē)間生產(chǎn)的產(chǎn)品為木工刀片，刀片型號(hào)為K01和K05，用于各類(lèi)木材的切削加工，要求有高強(qiáng)度高硬度和良好的韌性、耐磨性，故硬質(zhì)合金牌號(hào)為YG8。年計(jì)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(yàn)→裝舟→燒結(jié)→檢驗(yàn)→噴砂→包裝入庫(kù)本車(chē)間為燒結(jié)車(chē)間，工藝流程為：裝舟→燒結(jié)→檢驗(yàn)→噴砂→包裝入庫(kù) 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(diǎn)的溫度下借助原子遷移實(shí)現(xiàn)顆粒間粘結(jié)的過(guò)程。燒結(jié)后壓胚將獲得足夠強(qiáng)度硬度，綜合力學(xué)性能得以大幅提高。燒結(jié)后的廢品一般無(wú)法挽救，因此通過(guò)燒結(jié)過(guò)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(guò)程是一個(gè)比較復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程。在這一過(guò)程中，壓胚在特定的條件下發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化，變成具有一定化學(xué)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(lái)說(shuō)，硬質(zhì)合金理想的燒結(jié)過(guò)程應(yīng)該不發(fā)生氧化、脫碳和滲碳反應(yīng)，同時(shí)又希望在燒結(jié)過(guò)程中能去除粉末顆粒表面的氧化物和吸附的氣體。對(duì)于這一要求，氫氣燒結(jié)是一個(gè)可以考慮的方法。因?yàn)闅錃馐莻鹘y(tǒng)的還原性工業(yè)氣體，它具有很強(qiáng)的還原能力，相對(duì)氬氣，氦等惰性氣體來(lái)說(shuō)氫氣的成本較低。所以，在硬質(zhì)合金工業(yè)也理所當(dāng)然地將氫氣作為其燒結(jié)的保護(hù)氣體。然而，氫氣有一定的危險(xiǎn)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(wèn)題都是在硬質(zhì)合金燒結(jié)工藝中應(yīng)該注意和重視的。本產(chǎn)品選用氫氣燒結(jié)，因?yàn)闅錃鉄Y(jié)是我國(guó)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(duì)于真空燒結(jié)和氣壓燒結(jié)等方法，它最顯著的特點(diǎn)是一次性投資和運(yùn)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(guò)對(duì)燒結(jié)溫度、推舟速度(燒結(jié)時(shí)間、冷卻速度)、氫氣流量、裝舟量、填料含碳量等的有機(jī)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(shí)間和冷卻速度、冷卻時(shí)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(guò)程中的最高溫度。燒結(jié)溫度取決于合金的化學(xué)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(zhǎng)大，燒結(jié)溫度可以低一點(diǎn)。含鈷量相同，晶粒越細(xì)的合金，燒結(jié)溫度可以低一點(diǎn)。粗晶粒合金的燒結(jié)溫度比中、細(xì)晶粒都高一點(diǎn)。燒結(jié)溫度隨碳量增加可以適當(dāng)降低，因?yàn)樘己扛撸合喑霈F(xiàn)早，相當(dāng)于提高了燒結(jié)溫度。濕磨時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(shí)間和冷卻速度、冷卻時(shí)間) 燒結(jié)時(shí)間是指制品在燒結(jié)溫度帶停留（通過(guò)或保溫）的時(shí)間。連續(xù)氫氣燒結(jié)爐，每一臺(tái)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(dòng)范圍的溫帶長(zhǎng)度）的長(zhǎng)度，一般為350~400mm。可以通過(guò)推舟速度算出制品在燒結(jié)溫度下停留的時(shí)間，因此，常以推舟速度來(lái)表示燒結(jié)時(shí)間。燒結(jié)時(shí)間主要決定于制品在大小和形狀，制品大，燒結(jié)時(shí)間長(zhǎng)。同一體積，表面積越大，燒結(jié)時(shí)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(shí)間，同時(shí)也決定了升溫速度和冷卻速度。過(guò)快的升溫速度會(huì)使制品內(nèi)的氧化物沒(méi)來(lái)得及還原，而制品的表面就已經(jīng)封閉，致使制品鼓泡。過(guò)快升溫，制品因內(nèi)外應(yīng)力差而開(kāi)裂。橡膠工藝過(guò)快的升溫會(huì)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(hù)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(duì)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(dǎo)熱性好，使制品受熱均勻。氫氣的存在，對(duì)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(yīng)，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(yīng)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(diǎn)。氫氣流量越大，制品脫碳的程度越大。氫氣流量過(guò)小，會(huì)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(hù)制品不氧化，能保證開(kāi)爐門(mén)的安全，應(yīng)盡量減小H2的流量?？梢?jiàn)，在橡膠工藝中的H2流量，應(yīng)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(jiǎn)單又十分重要的工序，裝舟不當(dāng)，會(huì)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(dòng)，會(huì)造成爐溫波動(dòng)。裝舟（制品埋在填料中）使制品在燒結(jié)中處于一個(gè)局部穩(wěn)定的環(huán)境，即溫度穩(wěn)定，碳?xì)夥辗€(wěn)定。為此必須做到：分牌號(hào)、分產(chǎn)品大小裝舟、以便控制溫度。每舟重量應(yīng)盡量小，避免溫度波動(dòng)；制品要離開(kāi)舟皿四周一定的距離，即離開(kāi)舟皿前后、左右、上下有一定的距離。這樣的舟皿壁的碳不會(huì)使制品滲碳，上面氫氣流不會(huì)沖洗制品使制品脫碳；裝舟時(shí)，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(duì)燒結(jié)溫度的波動(dòng)起緩沖作用；（3）調(diào)節(jié)制品燒結(jié)環(huán)境的碳?xì)夥?。常用填料氧化鋁粒度為100~150目，太細(xì)，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(jiàn)燒結(jié)廢品常見(jiàn)的燒結(jié)廢品有變形、彎曲、起皮、鼓泡、孔洞、裂紋、欠燒、過(guò)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(chēng)為變形。產(chǎn)生原因: