机械合金化粉末并非像金属或合金熔铸后形成的合金材料那样，各组元之间充分达到原子间结合，形成均匀的固溶体或化合物。在大多数情况下，在有限的球磨时间内仅仅使各组元在那些相接触的点、线和面上达到或趋近原子级距离，并且最终得到的只是各组元分布十分均匀的混合物或复合物。当球磨时间非常长时，在某些体系中也可通过固态扩散，使各组元达到原子间结合而形成合金或化合物。

其基本原理是在球磨初期，反复地挤压变形，经过破碎、焊合、再挤压，形成层状的复合颗粒。复合颗粒在球磨机械力的不断作用下，产生新生原子面，层状结构不断细化。在机械合金化过程中，层状结构的形成标志着元素间合金化的开始，层片间距的减小缩短了固态原子间的扩散路径，使钨铜元素间合金化过程加速。球磨过程中，粉末越硬，回复过程越难进行，球磨所能达到的晶粒度越小。并且，材料硬度越高，位错滑移难以进行，晶格中的位错密度越大，这些又为合金化的进行提供了快扩散通道，使合金化过程进一步加快。

在MA过程中，利用金属球对粉末体的碰撞而使粉末晶块细化，从而得到纳米晶的预合金混合粉末。采用机械合金化可以制备20nm以下的纳米复合粉末。得到的纳米晶钨铜混合粉可以在较低温度下直接烧结制取高密度、组织均匀的所需成分的钨铜材料，其晶粒为几百纳米到几个微米的数量级。这种方法目前最大的缺点是生产效率低以及长时间球磨过程中会带入较多杂质而影响产品的最终性能。

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目前，绝大部分钻孔刀具(少量 特殊用途的例外)是用高速钢制成,如麻花钻。高速钢麻花钻在技术上是成功的，且长期以来得到广泛应用。但是，这种刀具的切削速度受到很大限制。用高速钢钻头进行钻削加工时，其经济性很差(经济性同用高速钢车刀和铣刀时一样)。这对提高生产率带来了一些困难。可提高生产率的硬质合金钻头用得尚少。这种刀具尚出现一些排屑问题，因而不能采用大进给量。由日本研制的New Point无横刃的钻头克服了这些困难,并且取代了普通的高速钢钻头。

这种由日本某金属株式会社，某金属株式会社生产的无横刃焊接式硬质合金钻头也被称为新钻尖钻头的产品，规格为Φ9.5～30.5mm，用于加工孔深小于5D的孔。该钻头的特点是：轴向力小，生产率为高速钢钻头的5～10倍，切削速度为高速钢的6倍，进给量为1.5倍，孔的扩大量不超过40μm。进给量大于0.2mm/r时，切屑更为细小。

以新钻尖钻头与其他镶硬质合金刀片钻头作比较，能观察出当工件硬度增加时，新钻尖钻头的平均轴向推力和主轴功率方面比其他镶硬质合金刀片钻头增加较小，工件硬度从66HRB增加到104HRB时，新钻尖钻头的平均轴向推力增加了25%，而其他镶硬质合金刀片钻头轴向推力则要增加63%～97%。（结束）

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日本某电气株式会社和某金属株式会社均生产这种钻头，前者称为マルチ钻头，后者称为リツチカド钻头。规格为Φ4～18mm。分为标准型与短型两种，标准型适于加工深度为3D～4D的孔，短型适于加工深度为1.5D的孔。该钻头可补充可转位与焊接式钻头之间的空档，代替高速钢麻花钻。

钻头强度取决于芯厚与沟背比。标准麻花钻的芯厚为直径的15%～23%，沟背比为(1～1.3):1，而强力钻头的芯厚为直径的30%，沟背比为0.5:1，因此，使截面积增加了约30%，抗弯强度、扭转强度也相应地提高了约2倍。此外,由于控制横刃，钻头的横刃几乎为零，中心部分有前角。为了进一步减少切削力，把切削刃做成圆弧刃，径向前角为正值，而扭矩几乎不变。采用圆弧切削刃与钻头沟槽位置配合很好，使切屑成小圆弧形状，容易折断，排屑流畅，但必须采用耐磨性和强度都比较高的硬质合金材料。

这种钻头生产率为高速钢麻花钻的3～5倍。直径越小，提高幅度越大，而直径小于Φ16mm时，效果更显著。但切削刃对称性应严格控制在0.02mm，孔加工精度为；扩张量不大于30 m，表面粗糙度对于钢和铸铁为Ra25～40 m，寿命比高速钢钻头提高10倍。（结束）

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随着纳米材料科技的飞速发展，粉末的粒径越小，烧结温度就越低，从而越容易实现产品的致密化。采用超细或纳米钨铜混合粉可以在较低温度下直接烧结制得致密度较高的钨铜材料，所以他也成为了目前钨铜材料制取工艺的一个新的研究方向。钨铜电极混合粉末直接烧结法一般工艺为：钨W和铜Cu的混合粉末+成型剂→成型→脱脂→烧结→后处理。而相关学者的研究方向也就是从以下几个方面入手，即超细及纳米混合粉末的制备、成型工艺研究、烧结工艺研究。

一、粉末的制备

目前研究的热点在于如何制备超细（或纳米）钨铜混合粉末，而粉末的制取方法有许多，其中研究较多的是机械合金化法和共还原法。机械合金化（Mechanical Alloying， 简称MA），是由20世纪70年代美国人所发明的一种制粉技术，它是将W、Cu等元素粉末在搅拌、行星或转子高能球磨机中进行高能球磨，金属或合金粉末在高能球磨机中通过粉末颗粒与磨球之间长时间激烈地冲击、碰撞，使粉末颗粒反复产生冷焊、断裂，导致粉末颗粒中原子扩散，从而获得和进化粉末，球磨过程中采用惰性气体保护，以防止粉末被氧化。

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