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高效率
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全面性
第一节 产品定义、性能及应用特点
1、定义
硬质材料零部件是利用硬质合金、金刚石、陶瓷、玻璃、骨、硬橡胶、硬质塑料、片状触媒、粉末触媒、碳片及叶蜡石块等硬质材料加工而成的、用于工业生产的各种零部件产品。硬质材料零部件应用范围广泛，涉及制造业的各个子行业，工业设备、农业机械、运输机械等机械制造都需要硬质材料零部件。
2、主要硬质材料的性能特点
1）高速钢
高速钢是一种加入了较多W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具钢，其含碳量为0.7%～1.05%。高速钢具有较高耐热性，其切削温度可达600℃。高速钢具有良好的韧性和成形性，但是也存在耐磨性、耐热性较差等缺陷。此外，高速钢材料中的一些主要元素（如钨）的储藏资源在世界范围内日渐枯竭，据估计其储量只够再开采使用40～60年，因此高速钢材料面临严峻的发展危机。
2）陶瓷
与硬质合金相比，陶瓷材料具有更高的硬度、红硬性和耐磨性，且化学稳定性、抗氧化能力等均优于硬质合金。陶瓷材料的缺点是脆性大、横向断裂强度低、承受冲击载荷能力差，这也是近几十年来人们不断对其进行改进的重点。陶瓷材料可分为氧化铝基陶瓷、氮化硅基陶瓷、氮化硅—氧化铝复合陶瓷等。
3）金属陶瓷
金属陶瓷与由WC构成的硬质合金不同，主要由陶瓷颗粒、TiC和TiN、粘结剂Ni、Co、Mo等构成。金属陶瓷的硬度和红硬性高于硬质合金，低于陶瓷材料；其横向断裂强度大于陶瓷材料，小于硬质合金；化学稳定性和抗氧化性好，耐剥离磨损，耐氧化和扩散，具有较低的粘结倾向和较高的强度。
4）超硬材料
人造金刚石、立方氮化硼（CBN）等具有高硬度的材料统称为超硬材料。金刚石是世界上已知的最硬物质，并具有高导热性、高绝缘性、高化学稳定性、高温半导体特性等多种优良性能，可用于铝、铜等有色金属及其合金的精密加工，特别适合加工非金属硬脆材料。但由于金刚石中的碳在高温下易与铁元素作用而迅速溶解，因此金刚石零部件不适合加工铁基合金，从而限制了金刚石在生产中的应用。
立方氮化硼（CBN）是硬度仅次于金刚石的超硬材料，虽然CBN的硬度低于金刚石，但其氧化温度高达1360℃，且与铁磁类材料具有较低的亲和性，因此，虽然目前CBN还是以烧结体形式进行制备，但仍是适合钢类材料切削、具有高耐磨性的优良生产材料。由于CBN具有高硬度、高热稳定性、高化学稳定性等优异性能，因此特别适合加工高硬度、高韧性的难加工金属材料。CBN材料的不足之处是韧性较差。
5）硬质合金
硬质合金由Schroter于1926年首先发明，经过几十年的不断发展，硬质合金硬度已达98～93HRA，在1000℃的高温下仍具有较好的红硬性，其耐用度是高速钢的几十倍。
硬质合金是由WC、TiC、TaC、NbC、VC等难熔金属碳化物以及作为粘结剂的铁族金属用粉末冶金方法制备而成。与高速钢相比，它具有较高的硬度、耐磨性和红硬性；与超硬材料相比，它具有较高的韧性。由于硬质合金具有良好的综合性能，因此在零部件行业得到了广泛应用。
第二节 发展历程
在旧中国，机械制造工业大部分是由一些规模小、设备简陋、生产能力低的小作坊和小工厂来完成，在整个国民经济中占的比例很小，而且绝大部分又集中沿海地带的大城市和内地的太原、重庆、武汉等少数几个城市。因此零部件生产也非常落后，更无法考虑应用各种先进的硬质材料来生产。
建国后，随着国家机械工业的迅速发展，我国硬质材料零部件的生产也得到较快发展。现在无论是制造一般机电产品零部件还是制造大型复杂精密设备零部件，我国都已经取得了长足的进步，并且已形成了一个门类比较齐全、布局目趋合理、具有一定规模和技术水平的现代化零部件工业系统，出现了一批专门性的零部件生产企业，为交通运输设备制造、电气机械和器材制造、仪器仪表及计量器具制造等门类的机械工业生产提供专业的、有针对性的硬质材料零部件制造服务。
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