硬質(zhì)合金分析檢測(cè)技術(shù)分析
雒飛飛
（國(guó)合通用（青島）測(cè)試評(píng)價(jià)有限公司，山東 青島 266000）
摘要：本文首先簡(jiǎn)要探討分析了檢測(cè)技術(shù)，并針對(duì)硬質(zhì)合金的檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行研究，找出當(dāng)前存在的問(wèn)題，根據(jù)問(wèn)題淺析相關(guān)發(fā)展策略。明確了硬質(zhì)合金檢測(cè)技術(shù)的重要性，希望能為其今后的發(fā)展提供一定參考。
關(guān)鍵詞：硬質(zhì)合金；質(zhì)量；儀器
分析檢測(cè)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(guò)分析檢測(cè)技術(shù)得到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，對(duì)各個(gè)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(cè)結(jié)果對(duì)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(guò)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(lái)，通過(guò)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(cè)技術(shù)也在不斷進(jìn)步。市場(chǎng)上越來(lái)越多的專業(yè)分析檢測(cè)儀器，以及逐漸成熟的分析檢測(cè)技術(shù)，使得硬質(zhì)合金的分析檢測(cè)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(cè)技術(shù)概述
隨著我國(guó)對(duì)加大資源的開發(fā)力度，我國(guó)已經(jīng)成為鎢資源最多的國(guó)家，這也標(biāo)志著我國(guó)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(duì)其分析研究，同時(shí)，發(fā)表了相關(guān)論文。比如，《中國(guó)鎢加工的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)》、《中國(guó)硬質(zhì)合金工業(yè)的發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步》以及《我國(guó)鎢產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀》等。對(duì)我國(guó)的硬質(zhì)合金當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)進(jìn)行了分析，同時(shí)，對(duì)其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)展開探討。通過(guò)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(cè)設(shè)備在不斷更新，分析檢測(cè)技術(shù)也在不斷優(yōu)化和完善。
（1）硬質(zhì)合金性能檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。
我國(guó)的相關(guān)檢測(cè)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(cè)手段，其中不僅有硬質(zhì)合金顯微組織的金相測(cè)定、孔隙與非化合碳測(cè)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(cè)。由于近年來(lái)，我國(guó)加大了工業(yè)化的發(fā)展，針對(duì)硬質(zhì)合金的相關(guān)檢測(cè)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(cè)定、礦山工具短桿斷裂韌性測(cè)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(cè)定、耐磨零件產(chǎn)品的磨粒磨損測(cè)定、涂層刀片上的涂層分布與厚度以及顯微硬度的測(cè)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(cè)定等，這些技術(shù)都加大了檢測(cè)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(cè)的效果。比如，通過(guò)金相圖像分析儀，能夠有效測(cè)定鈷相與鈦相的分布情況，還能對(duì)晶粒度與WC平均晶粒度的分布進(jìn)行測(cè)定，以及分析電鏡形貌與能譜等。
（2）硬質(zhì)合金材料檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。
通常情況下，通過(guò)成分檢測(cè)以及粉末性能檢測(cè)等方式，對(duì)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(cè)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(cè)定法，受到了各種不確定因素的影響，使得檢測(cè)的時(shí)間長(zhǎng)，且操作復(fù)雜。經(jīng)過(guò)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(cè)方法。
在粉末性能檢測(cè)中，對(duì)當(dāng)前粉末顆粒均勻度也有著更高的要求。以往的檢測(cè)手段包括篩分測(cè)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(guò)不斷改進(jìn)，在粉末粒度分布檢測(cè)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(guò)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(guó)的一些公司在測(cè)試硬質(zhì)合金中運(yùn)用了相關(guān)檢測(cè)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(cè)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(duì)硬質(zhì)合金粉末檢測(cè)的效率，同時(shí)，還能對(duì)其中的金屬成分進(jìn)行測(cè)定。不僅如此，隨著氧氮測(cè)定儀、氧氮?dú)錅y(cè)定儀以及碳硫測(cè)定儀的應(yīng)用，使得硬質(zhì)合金的檢測(cè)有了更多的選擇，使檢測(cè)變得更快速準(zhǔn)確，有效提高了檢測(cè)的效率。
2 硬質(zhì)合金分析檢測(cè)現(xiàn)狀
通過(guò)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(shí)也受到各方面的限制，使得還有不夠完善的地方。針對(duì)當(dāng)前的檢測(cè)現(xiàn)狀，進(jìn)行如下分析。
2.1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用不夠全面
隨著國(guó)家對(duì)硬質(zhì)合金的檢測(cè)越來(lái)越重視，相關(guān)技術(shù)也在不斷地突破，我國(guó)也起草并發(fā)布了各項(xiàng)行標(biāo)以及國(guó)標(biāo)，為我國(guó)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(cè)以及硬質(zhì)合金電阻率檢測(cè)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(cè)，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(guó)在2010年發(fā)布了關(guān)于先進(jìn)材質(zhì)檢測(cè)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，比如，在硬質(zhì)合金中多個(gè)金屬元素的檢測(cè)中，使用X射線熒光法，其具有較高的準(zhǔn)確度，同時(shí)，提高了相應(yīng)的檢測(cè)效率。
2.2 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展比較緩慢
我國(guó)在1983年制定的非化合碳以及孔隙度的金相測(cè)定，和2014年的顯微組織金相測(cè)定中金相照片與描述，這兩項(xiàng)是我國(guó)硬質(zhì)合金金相檢測(cè)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(cè)定時(shí)，并沒有按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，而是通過(guò)其內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。其判定以及測(cè)定，都缺少了相應(yīng)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，在選擇觀測(cè)視場(chǎng)時(shí)，也有著較大的區(qū)別，所以對(duì)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(guò)程中，需要做好其碳量的控制。重量法就是我國(guó)針對(duì)游離碳以及總碳的測(cè)定，而制定出的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。但在具體操作過(guò)程中，其檢測(cè)的時(shí)間比較長(zhǎng)，不符合實(shí)際生產(chǎn)需求，大部分廠家在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，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(cè)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(cè)中。
2.3 人員情況
在進(jìn)行硬質(zhì)合金檢測(cè)時(shí)，除了需要先進(jìn)的檢測(cè)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(guò)程中，出現(xiàn)一個(gè)人負(fù)責(zé)多個(gè)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(cè)技術(shù)發(fā)展策略
針對(duì)當(dāng)前檢測(cè)技術(shù)中存在的問(wèn)題，需要制定相應(yīng)的解決方案，來(lái)確定硬質(zhì)合金檢測(cè)技術(shù)在未來(lái)發(fā)展的方向。調(diào)整發(fā)展重點(diǎn)，為檢測(cè)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(huì)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(cè)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(cè)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(cè)試儀器
當(dāng)前，越來(lái)越多的行業(yè)融入了自動(dòng)化技術(shù)，在硬質(zhì)合金檢測(cè)中，也可以將其進(jìn)行有效融合。隨著科技的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，開發(fā)先進(jìn)的自動(dòng)化分析檢測(cè)儀器，能夠確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性，并有效提高檢測(cè)效率。所以，加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)技術(shù)的分析，開發(fā)出自動(dòng)化的檢測(cè)儀器，是未來(lái)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(shí)。同時(shí)，還可以減少因工作疏忽、人員輸入導(dǎo)致的人為誤差或錯(cuò)誤。
3.4 推行行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)家需要加大對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的起草和推行，通過(guò)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(shí)進(jìn)行有效推廣，并樹立權(quán)威性，確保行業(yè)在發(fā)展過(guò)程中起著引導(dǎo)作用。
3.5 建立良好的公共平臺(tái)
通過(guò)建立相關(guān)檢測(cè)技術(shù)平臺(tái)，可以對(duì)硬紙合金的檢測(cè)、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(cè)中心，都已經(jīng)建立相關(guān)測(cè)試平臺(tái)，為我國(guó)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(yǔ)
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，以及檢測(cè)設(shè)備的不斷更新，我國(guó)在硬質(zhì)合金檢測(cè)中也取得了不錯(cuò)的成績(jī)，但同時(shí)也伴隨著一定問(wèn)題。這就需要企業(yè)和政府在發(fā)展過(guò)程中，對(duì)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(guó)硬質(zhì)合金檢測(cè)技術(shù)的提高。
