硬質(zhì)合金分析檢測技術(shù)分析

雒飛飛

（國合通用（青島）測試評價(jià)有限公司，山東 青島 266000）

分析檢測技術(shù)不僅為產(chǎn)品的發(fā)展提供了質(zhì)量保障，還為生活質(zhì)量以及科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。人們可以通過分析檢測技術(shù)得到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，對各個行業(yè)進(jìn)行分析了解。在進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量控制中，以分析檢測結(jié)果對產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，做好其生產(chǎn)過程的掌控，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。從20世紀(jì)初硬質(zhì)合金生產(chǎn)以來，通過不斷的發(fā)展，硬質(zhì)合金的功能得到了有效的開發(fā)，其相應(yīng)的分析檢測技術(shù)也在不斷進(jìn)步。市場上越來越多的專業(yè)分析檢測儀器，以及逐漸成熟的分析檢測技術(shù)，使得硬質(zhì)合金的分析檢測更加專業(yè)、高效，為硬質(zhì)合金的發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。

1 分析檢測技術(shù)概述

隨著我國對加大資源的開發(fā)力度，我國已經(jīng)成為鎢資源最多的國家，這也標(biāo)志著我國的硬質(zhì)合金生產(chǎn)位居世界首列。其發(fā)展也受到了各方面人員的關(guān)注，更多的專家學(xué)者加大了對其分析研究，同時，發(fā)表了相關(guān)論文。比如，《中國鎢加工的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢》、《中國硬質(zhì)合金工業(yè)的發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步》以及《我國鎢產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀》等。對我國的硬質(zhì)合金當(dāng)前的發(fā)展形勢進(jìn)行了分析，同時，對其未來的發(fā)展趨勢展開探討。通過技術(shù)的不斷革新，硬質(zhì)合金有著更多、更先進(jìn)的產(chǎn)品被開發(fā)和使用，比如，精密件、超細(xì)、涂層、梯度以及超粗等產(chǎn)品，使得分析檢測設(shè)備在不斷更新，分析檢測技術(shù)也在不斷優(yōu)化和完善。

（1）硬質(zhì)合金性能檢測技術(shù)的發(fā)展。

我國的相關(guān)檢測技術(shù)起步較晚，在之前，使用比較多的還是傳統(tǒng)的通用檢測手段，其中不僅有硬質(zhì)合金顯微組織的金相測定、孔隙與非化合碳測定，還包括硬度、沖擊韌性、磁飽和、密度、橫向斷裂強(qiáng)度以及矯頑磁力等檢測。由于近年來，我國加大了工業(yè)化的發(fā)展，針對硬質(zhì)合金的相關(guān)檢測技術(shù)也取得了較大的進(jìn)步，更多的新興技術(shù)得到了開發(fā)和應(yīng)用，比如，硬質(zhì)合金表面應(yīng)力測定、礦山工具短桿斷裂韌性測定、超粗礦山工具硬質(zhì)合金的導(dǎo)熱系數(shù)以及高溫硬度的測定、耐磨零件產(chǎn)品的磨粒磨損測定、涂層刀片上的涂層分布與厚度以及顯微硬度的測定、硬質(zhì)合金精密密封環(huán)的熱膨脹系數(shù)、彈性模量、抗壓強(qiáng)度的測定等，這些技術(shù)都加大了檢測的效率和質(zhì)量。不僅如此，相關(guān)設(shè)備的更新和完善，也提高了檢測的效果。比如，通過金相圖像分析儀，能夠有效測定鈷相與鈦相的分布情況，還能對晶粒度與WC平均晶粒度的分布進(jìn)行測定，以及分析電鏡形貌與能譜等。

（2）硬質(zhì)合金材料檢測技術(shù)的發(fā)展。

通常情況下，通過成分檢測以及粉末性能檢測等方式，對硬質(zhì)合金的成品材質(zhì)和粉末進(jìn)行分析。在以往的成分檢測技術(shù)中，有直流電弧法、光度法、原子吸收光度法、容量法、重量法等，其中，容量法包括沉淀滴定法、還原滴定法等。這些方法中大部分都屬于單元素測定法，受到了各種不確定因素的影響，使得檢測的時間長，且操作復(fù)雜。經(jīng)過不斷的發(fā)展，大型理化儀器的使用，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、電弧直讀發(fā)射光譜法等技術(shù)的應(yīng)用，逐步淘汰了傳統(tǒng)的檢測方法。

在粉末性能檢測中，對當(dāng)前粉末顆粒均勻度也有著更高的要求。以往的檢測手段包括篩分測定、粉末松裝密度、費(fèi)氏粒度、比表面積以及流速等，都不能滿足目前的需求。通過不斷改進(jìn)，在粉末粒度分布檢測中，激光粒度法發(fā)揮了非常好的效果，并被迅速地推廣使用。在選擇單相碳化鎢原料中，也可以通過X-衍射法進(jìn)行。各方面技術(shù)的發(fā)展，為硬質(zhì)合金的質(zhì)量提供了有效支持。

當(dāng)前，我國的一些公司在測試硬質(zhì)合金中運(yùn)用了相關(guān)檢測技術(shù)，株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)就使用了質(zhì)譜法，該方法一般用于高純物質(zhì)微量雜質(zhì)的測定；自貢硬質(zhì)合金有限責(zé)任公司使用X-熒光光譜法，該方法能夠提高對硬質(zhì)合金粉末檢測的效率，同時，還能對其中的金屬成分進(jìn)行測定。不僅如此，隨著氧氮測定儀、氧氮?dú)錅y定儀以及碳硫測定儀的應(yīng)用，使得硬質(zhì)合金的檢測有了更多的選擇，使檢測變得更快速準(zhǔn)確，有效提高了檢測的效率。

2 硬質(zhì)合金分析檢測現(xiàn)狀

通過不斷的發(fā)展與改進(jìn)，相關(guān)技術(shù)和設(shè)備都有了較大的進(jìn)步和提升，但同時也受到各方面的限制，使得還有不夠完善的地方。針對當(dāng)前的檢測現(xiàn)狀，進(jìn)行如下分析。

2.1 國家標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用不夠全面

隨著國家對硬質(zhì)合金的檢測越來越重視，相關(guān)技術(shù)也在不斷地突破，我國也起草并發(fā)布了各項(xiàng)行標(biāo)以及國標(biāo)，為我國企業(yè)提供支持。但在實(shí)際應(yīng)用中，在高等院校中運(yùn)用的比較多，其中，包括彈性模量檢測以及硬質(zhì)合金電阻率檢測等，而相關(guān)廠家并沒有進(jìn)行廣泛使用。雖然“自硬”以及“株硬”中，已經(jīng)使用了表面應(yīng)力、短桿斷裂韌性、導(dǎo)熱系數(shù)、磨粒磨損以及熱膨脹系數(shù)等檢測，但在產(chǎn)品生產(chǎn)控制中并沒有得到廣泛應(yīng)用，只是在研發(fā)項(xiàng)目中使用的比較多。我國在2010年發(fā)布了關(guān)于先進(jìn)材質(zhì)檢測技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，比如，在硬質(zhì)合金中多個金屬元素的檢測中，使用X射線熒光法，其具有較高的準(zhǔn)確度，同時，提高了相應(yīng)的檢測效率。

2.2 國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展比較緩慢

我國在1983年制定的非化合碳以及孔隙度的金相測定，和2014年的顯微組織金相測定中金相照片與描述，這兩項(xiàng)是我國硬質(zhì)合金金相檢測標(biāo)準(zhǔn)。在硬質(zhì)合金生產(chǎn)廠家中，要進(jìn)行鈦相聚集、粗晶、鈷池以及混料等缺陷測定時，并沒有按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，而是通過其內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。其判定以及測定，都缺少了相應(yīng)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，同時，在選擇觀測視場時，也有著較大的區(qū)別，所以對金相的結(jié)果很容易有不同的認(rèn)可度。

在硬質(zhì)合金生產(chǎn)過程中，需要做好其碳量的控制。重量法就是我國針對游離碳以及總碳的測定，而制定出的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。但在具體操作過程中，其檢測的時間比較長，不符合實(shí)際生產(chǎn)需求，大部分廠家在進(jìn)行生產(chǎn)時，只是以重量法進(jìn)行相關(guān)校準(zhǔn)。而容量法與紅外法的檢測速度更迅速，更能符合實(shí)際生產(chǎn)需求，一般也就用在硬質(zhì)合金的檢測中。

2.3 人員情況

在進(jìn)行硬質(zhì)合金檢測時，除了需要先進(jìn)的檢測設(shè)備和技術(shù)外，歸根結(jié)底還是需要人員進(jìn)行操作，而相關(guān)方面的專業(yè)人員在當(dāng)前還比較缺乏。

導(dǎo)致在進(jìn)行儀器的操作和使用過程中，出現(xiàn)一個人負(fù)責(zé)多個儀器的情況，導(dǎo)致儀器的使用效率降低，也加大了人員的工作量。

3 檢測技術(shù)發(fā)展策略

針對當(dāng)前檢測技術(shù)中存在的問題，需要制定相應(yīng)的解決方案，來確定硬質(zhì)合金檢測技術(shù)在未來發(fā)展的方向。調(diào)整發(fā)展重點(diǎn)，為檢測技術(shù)的發(fā)展提供有力支撐。

3.1 加強(qiáng)專業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)

社會的進(jìn)步離不開人才的貢獻(xiàn)，科技的發(fā)展更是人才隊(duì)伍的建設(shè)。培養(yǎng)高技術(shù)人才，是檢測技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新的根本。加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)，能夠制定出基礎(chǔ)的科技資料，為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供原始準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)提供科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)。所以，在硬質(zhì)合金檢測技術(shù)中，必須加強(qiáng)專業(yè)技師以及相關(guān)人員的培養(yǎng)。

3.2 開發(fā)先進(jìn)的分析測試儀器

當(dāng)前，越來越多的行業(yè)融入了自動化技術(shù)，在硬質(zhì)合金檢測中，也可以將其進(jìn)行有效融合。隨著科技的發(fā)展，自動化技術(shù)是未來發(fā)展的趨勢，開發(fā)先進(jìn)的自動化分析檢測儀器，能夠確保檢測的準(zhǔn)確性，并有效提高檢測效率。所以，加強(qiáng)對先進(jìn)技術(shù)的分析，開發(fā)出自動化的檢測儀器，是未來發(fā)展的必然。

3.3 開發(fā)先進(jìn)的信息化系統(tǒng)

先進(jìn)的設(shè)備是建立在信息化系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上的，運(yùn)用信息化技術(shù)開發(fā)先進(jìn)的系統(tǒng)，能夠加快信息的處理速度，使設(shè)備的操作更為方便快捷。在日常的大量數(shù)據(jù)處理中，將信息的傳遞更為準(zhǔn)確及時。同時，還可以減少因工作疏忽、人員輸入導(dǎo)致的人為誤差或錯誤。

3.4 推行行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

國家需要加大對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的起草和推行，通過專業(yè)的研究、開發(fā)，制定符合企業(yè)發(fā)展需求的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，要求其具有通用性同時進(jìn)行有效推廣，并樹立權(quán)威性，確保行業(yè)在發(fā)展過程中起著引導(dǎo)作用。

3.5 建立良好的公共平臺

通過建立相關(guān)檢測技術(shù)平臺，可以對硬紙合金的檢測、研究與生產(chǎn)起到良好的促進(jìn)作用。當(dāng)前“自硬”公司以及“株硬”分測中心，都已經(jīng)建立相關(guān)測試平臺，為我國的硬質(zhì)合金工業(yè)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，以及檢測設(shè)備的不斷更新，我國在硬質(zhì)合金檢測中也取得了不錯的成績，但同時也伴隨著一定問題。這就需要企業(yè)和政府在發(fā)展過程中，對各項(xiàng)技術(shù)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行不斷完善，從而促進(jìn)我國硬質(zhì)合金檢測技術(shù)的提高。