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稀土硬质合金实验应用分析 [2010-06-01 04:08] 【摘要】在钨钴类和钨钛钴类的硬质合金中添加微量的稀土元素可使硬质合金的抗弯强度、韧性、耐磨性、抗冲击性及红硬性均有大的提高，对合金刀具的使用寿命提高显著。
综观稀土硬质合金产品在制造和使用过程中的效果，对其进行分析。 【关键词】稀土 硬质合金 物理力学性能 综述 稀土元素在冶金、机械、石油化工、能源、轻工、环境保护、农业和电子行业应用十分广泛，其作用倍受关注，普遍认为其为“未来的元素”。
在金属材料方面，稀土一直是人们寄以希望的提高其性能的改性强化材料。国内外对稀土的研究很早就进行了，国内已成功地应用在钢铁制造业，取得了良好的效果。
在硬质合金中的应用也取得了很大的成效，这方面的报道也很多。 稀土元素是元素周期表中第三族第六周期的镧系元素以及它们相似的钇和钪共十七个元素。
稀土元素化学性能很活泼，与氧、硫的亲和力很强，其化合物也十分稳定。椐资料报道，在硬质合金中添加微量的稀土氧化物，即使没有使硬质合金的强度和硬度下降，但却导致硬质合金的切削性能的下降，如其分布在机体内不均匀，有偏聚，也可成为氧化物夹杂，故稀土氧化物在硬质合金基本上没有的到应用。
可见，添加方式和混合效果直接关系到硬质合金物理力学性能的好坏，通常添加微量元素有以单质、氧化物和固溶体（中间合金）形式加入，中间合金形式加入方法广泛应用在黑色和有色金属合金冶炼方面，而硬质合金通常是以稀土金属和氧化物形式加入。氧化物形式加入不可取，而稀土金属在粉末状态加入，制取和添加工艺难度较大，从而一定程度上限制了应用。
目前常用的是稀土钴的混合粉作为添加剂，应用效果良好。 1 实验过程及应用效果 （1）混合粉配比：YT5Re（细颗粒WC、TiC-WC饱和固溶体和Co以及稀土钴添加剂，Ce加入量为钴含量的0.5%），配制成WC-5TiC-10Co-Re硬质合金的实验料粉。
（2）球磨：经湿磨（乙醇介质，球料比3:1），真空干燥。 （3）其它；加入成型剂压制成形。
A标5mm*5mm*30mm抗弯试样和粗加工刀片。然后经（1470-1530）℃40min真空烧结。
（4）测试结果： Ts℃ 1420℃1450℃1470℃ HRA89.589.9 89.7 бbb(Mpa)168019101850 ρ13.013.0 13.1 (5)使用对比结果（98W-Fe-Ni-Co棒材切削）： 与常规YT5比较：耐磨性提高3倍，崩刃下降2倍，寿命3.2倍。（测试期间生产统计数） 2 结果分析 上述结果表明，在硬质合金中加入稀土Ce能够有效地提高合金的强度、耐磨、抗冲击等性能，从而提高合金的使用寿命。
组织结构决定合金性能，从Ce的加入对组织产生影响方面进行解析。 （1）Ce在合金中的分布状态和作用 经金相观察，Ce与钴相固溶，造成了Co相的晶格畸变，从而强化了粘结相。
另外，与原材料带入的有害杂质硫、氧结合成化合物，从而净化了相界面。因为硫、氧的存在阻碍了粘结相和硬质相、硬质相与硬质相的接触连接，降低了结合强度。
减少硫、氧的危害，必然提高了粘结相与硬质相WC的润湿效果。另外有资料报道，稀土相还可以溶解部分其他有害杂质，同样也减低了这些有害杂质对合金的危害。
这说明稀土金属在合金中能够起到净化粘结相和晶粒表面，增加粘结相与晶粒之间的润湿效果和降低有害杂质影响的作用。据报道，稀土的加入还有助于W等元素溶于黏结相，起到了“弥散强化”作用，因此，使稀土合金的抗弯强度大大的提高。
（2）稀土金属Ce在在真空烧结方面的作用 从实验结果表明，在各个温度的烧结过程中，合金的晶粒度细小均匀，没有明显长大的现象，说明稀土金属能够有效的抑制合金晶粒长大，稳定烧结工艺，从而获得性能良好的合金产品。 （3）稀土金属的优化合金组织结构的作用 从金属金相图谱中看出，在400℃上下有同素异晶体转变，即高温稳定的α-Co(fcc结构)固溶体转变成低温相β-Co(hcp结构)，α是立方体系有十二个滑移系，显朔性。
β是六方晶格有三个滑移系显脆性。稀土的添加使Co相的α-Co为主相，稳定fcc晶体结构，有利于提高Co的朔性。
这一点已在应用中刀具的崩刃效果得到了充分的证明，在金相的观察中也可以看到，是抗冲击性能明显提高。 3 结论 （1）稀土元素能够提高硬质合金的物理力学性能且效果明显。
（2）稀土元素在硬质合金中可优化合金组织结构和净化相界面。 （3）稀土元素能够细化合金晶粒，稳定烧结工艺，降低烧结温度的敏感性。
以上是从宏观的性能表现和微观的晶体结构粗浅地分析了稀土元素对硬质合金的作用和影响，稀土元素在硬质合金中的作用可能并非这么简单，还有待进一步的研究和探讨。 参考文献 [1]尤力平.稀土学报，1990(8)4. [2]贺从讯.稀土学报，1994(12)3. [3]冶金工业出版社.硬质合金的生产.。
2.中国稀土主要出口哪些国家 中国稀土出口现状
前瞻产业研究院《中国稀土产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》 ：稀土资源是我国具有优势的矿产品之一。
作为世界上稀土资源最丰富的国家，我国在稀土市场上占有92%以上的份额。但一直以来我国处于稀土出口量不断增加，而价格却不断下降的尴尬局面。
为改变中国在稀土出口上的被动局面，我国对稀土出口逐步采取了出口配额、出口关税等措施。本文将对稀土出口管制措施做一分析，并提出相应对策。
1 我国稀土出口管制政策的特点 1.1 收紧出口配额 商务部2007年开始对稀土出口实行指令性规划，减少稀土出口，对符合稀土出口资质的企业发放相应的配额。图1为2008-2013年中国稀土产品出口配额变化图。
图中显示自2008年至2011年中国的稀土配额逐年下降，直到2012年稀土配额开始回升，2013年保持增长。 1.2 征收并不断提高出口关税 我国从2007年起对稀土征收出口关税，在2005年以前对稀土出口实施的是鼓励性质的出口退税政策，从出口退税转变为出口关税政策，可以看出我国逐渐重视对稀土重要原料的保护。
2005年5月1日，中国取消了对稀土的出口退税制度。2007年我国开始对稀土实施出口征税政策调整了稀土出口税率。
2008年1月1日，将稀土产品出口税率上调，最高税率调整为25%。2011年1月1日起，为规范稀土出口，中国大幅提高了稀土产品（主要是中、重稀土）的出口关税，金属钕的出口税率由15%提高到25%；并首次对金属镧、金属铈、氯化镧及按重量计含稀土元素10%以上的铁合金征收25%的出口关税；对氟化铽、氟化镝、氟化镧、其他氟化稀土等产品征收15%的出口关税；其他产品的关税保持不变。
同年还统一调整了稀土矿原矿资源税税额标准，税额上调幅度达10倍之多。根据《2014年出口关税实施方案》，39个中重稀土的税目条文中，征收25%关税的税目条文有21个，约占54%。
我国现阶段正逐步限制中重稀土的资源输出，以达到保护本国资源和完善市场机制的效果。 1.3 设置行业准入门槛 2010年5月工业和信息化部推出了稀土行业准入条件，从生产布局条件、生产规模、工艺和装备、能源消耗、资源综合利用、环境保护等方面设置稀土行业准入门槛。
比如，根据该准入条件要求，轻稀土矿山企业生产建设规模的年处理矿石量应不低于30万吨；离子型稀土矿山企业的生产能力应不低于3000 吨/年。同时企业需要建有完备的三废处理系统，稀土冶炼分离项目不得采用氨皂化工艺等。
从设置行业准入门槛规范稀土行业，在一定程度上控制稀土出口量。 2 我国稀土出口管制政策效应分析 2.1 出口管制政策对出口量变动的影响 我国从1999年开始对稀土实行出口配额管制，从初期的宽松管制政策，到如今的严格管制阶段，管制力度不断加强，一定程度上限制了稀土的出口。
图2为2008-2013年稀土出口量与出口配额的双y轴趋势变化图，左y轴为出口量变动范围，右y轴为出口配额变化范围，x轴为年份。从图中我们可以看出出口量明显受到出口配额限制。
总体上看来，稀土的配额管制措施是造成稀土出口量减少的主要原因之一。 2.2 出口管制政策对出口价格变动的影响 中国管制政策主要通过两种途径影响稀土价格：一是缩减出口配额制度，通过控制稀土出口的总量，引起稀土价格的上升。
二是提高关税税率，对稀土原材料及简单加工产品的出口征税，而且逐年提高税率，从而增加稀土产品的出口成本，使得稀土出口企业减少稀土出口，进而引起稀土价格的上升。 图3为2003-2013年稀土出口价格与出口量的双y轴趋势变化图，从图中我们可以清晰地看到，出口量与出口价格走势整体呈反向关系，出口价格的增加引起出口量的降低。
由于中国的稀土关税措施是导致稀土价格走高的主要原因之一，严格管制阶段，实行征收、上调稀土出口关税的措施，使得稀土出口价格迅速提高，缩减了稀土产品的出口量。 2.3 出口管制政策对价格贸易条件变动的影响 价格贸易条件（NBTT）显示一国在一段时期内出口商品的进口盈利能力，价格贸易指数可表示为出口价格指数与进口价格指数之比。
计算公式为： NBTT=PX/PM 其中，PX表示一同出口商品价格指数，PM表示进口商品价格指数。本文选定2007年作为基期，出口价格指数PX为当年出口价格与基期出口价格之比，进口价格指数PM为当年进口价格与基期进口价格之比，设定基期2007年的NBTT为1。
如果NBTT大于1，表明价格贸易条件改善.NBTT小于1，表明价格贸易条件恶化。 本文利用海关统计数据计算得出2007—2013年稀上价格贸易条件。
如图4所示2007—2013年稀土价格贸易条件总体呈改善趋势，稀土产品出口价格贸易指数深受政策影响。布宽松的鼓励山口政策下，稀上产品的价格贸易条件不断恶化。
而严格的出口管制政策下则促使稀土出口价格贸易条件不断改善。 3 我国稀土产品市场存在的问题 我国对稀土出口采取的管制措施，本质上只是控制资源的出口，保护本国自然资源。
这些措施应与限制国内生产消费一同实施，才不违反WTO规则。而中国在限制“准出”的同时，并没有对国内进行同等限制。
在粗放的经济发展模式下，国内对于稀土资源的利用效率并不。
3.从国际贸易地理的角度阐述中国稀土出口之争说明了什么
中国在挟稀土而操纵国际市场吗？7月底，美国能源政策分析家Marc Humphries向美国国会提交的《稀土元素：全球供应链条》中称，2009年，中国稀土储量为3600万吨，占世界36%；产量则为12万吨，占世界产量的97%.与之形对比的是，美国2009年的稀土储量为1300万吨，占世界13%，产量为0；俄罗斯储量为1900万吨，占世界19%，产量为0；澳大利亚储量为540万吨，产量为0；印度储量为310万吨，占世界3%，产量为0.27万吨，占世界2%.不是中国在“独享”稀土资源.一系列稀土大国“产量为0”的背后，一方面是这些国家“雪藏”自身资源，另一方面，中国稀土如潮水般的资源、白菜式的价格，大可不必自身开采.“中国以1/3左右的储量，供应全球90%左右的生产，非常态.”在采访中，大多官员与业内人士对国家收紧稀土出口配额持肯定态度，他们认为，不管是环境保护需要，还是结构调整需要，中国有权提出自己的产业发展战略.。
4.中国稀土主要出口哪些国家中国稀土出口现状
前瞻产业研究院《中国稀土产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》 ：稀土资源是我国具有优势的矿产品之一。
作为世界上稀土资源最丰富的国家，我国在稀土市场上占有92%以上的份额。但一直以来我国处于稀土出口量不断增加，而价格却不断下降的尴尬局面。
为改变中国在稀土出口上的被动局面，我国对稀土出口逐步采取了出口配额、出口关税等措施。本文将对稀土出口管制措施做一分析，并提出相应对策。
1 我国稀土出口管制政策的特点 1.1 收紧出口配额 商务部2007年开始对稀土出口实行指令性规划，减少稀土出口，对符合稀土出口资质的企业发放相应的配额。图1为2008-2013年中国稀土产品出口配额变化图。
图中显示自2008年至2011年中国的稀土配额逐年下降，直到2012年稀土配额开始回升，2013年保持增长。
5.
The mainly characteristic of trapping materials is the trap depth.So it is significant to calculate the trap depth for the trapping materials.A new method of calculating trap depth,which is based on energy band and using rate equations to analyze thermoluminescence,was brought forward.This method which uses the rate equations of the process and the thermoluminescence curve can replace traditional methods such as first order or second order kinetics.The trap depth of SrAl2O4:Eu2+ ,Dy3+ and Sr4Al14O25:Eu2+ ,Dy3+ was estimated from the glow curve.Then the numevical solution of the trap depth can be obtained.From the results of experiments and calculations,this method can accurately indicate the whole process.作 者：Wang Liwei Xu Zheng Teng Feng Jiang Weiwei Zhang Fujun Meng Lijian 作者单位：Wang Liwei,Teng Feng,Jiang Weiwei,Zhang Fujun(Institute of Optoelectronics,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China)Xu Zheng(Institute of Optoelectronics,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China;Departamento de Fisica,Instituto Superior de Engenharia do Porto,Porto,4200-072,Portugal; Postdoctoral Working Station of Tianjin University,Postdoctoral Working Station of Zhong-huan San-Jin Ltd.,Tianjin Economy and Technological Development Area,Tianjin 300457,China)Meng Lijian(Departamento de Fisica,Instituto Superior de Engenharia do Porto,Porto,4200-072,Portugal) 刊 名：稀土学报（英文版） ISTIC EI SCI 英文刊名：JOURNAL OF RARE EARTHS 年，卷（期）：2005 23(6) 分类号：O433.4 关键词：luminescence kinetics thermo-luminescence trap depth rare earths 机标分类号：O43 O4 机标关键词：Rare EarthTrap Depthtrap depthrate equationstraditional methodssecond orderenergy bandmethod of 基金项目：中国科学院资助项目，中国博士后科学基金，中国科学院资助项目，科技部科研项目 DOI:。
6.中国稀土现状
过去10年里，全球稀土需求量增加了两倍，即从4万吨猛增至12万吨。
随着各国寻求减少化石燃料使用量，今后几十年，这注定将是一个呈几何级数增长的市场。而中国同期已逐步将稀土资源年出口量从48000吨降至31310吨。
中国的原矿出口量过去占该国生产量的75%，而今已降至只有 25%。此外，中国并不认为自身有义务向外国供应稀土资源。
西方国家一直在努力开辟新矿，但这些新矿要实现批量生产还需要5至10年时间。你可以看下英国《独立报》网站2010年1月2日文章，和2010年1月3日的《参考消息》。
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