㈠ 为了好搜索
1.钻井工程在岩土工程中的作用？
答：钻井工程是指在初步探明油、气、水储藏情况后通过钻具（钻头、钻杆、钻链等）对地层钻孔，然后用套管联系并向下延伸到油、气、水层的过程。
岩土工程：在工程建设中有关岩土或土的利用，整治或改造的科学技术。因此，我们可以知道钻掘工程为岩土工程的发展起了很大的促进作用，主要是利用钻井工程发现了地层下很丰富的物质资源，为岩土工程的发展提供了良好的条件和先进的技术，同时我们可以知道钻井工程是岩土工程中的一小部分，岩土工程要想挖掘地下的物质资源必须要利用到钻井技术，然后提取出资源，就是说钻井工程为岩土工程发展取得决定性因素。
2.钻井工程的全过程？
答：开钻前要在设计的孔位处平整场地，控好钻进冲洗液的循环槽、池和安装钻塔14、钻机房15必须的基坑。按设计的钻孔方向在钻塔中安装钻机7，泵18和驱动钻机与泵的电动机19。用安装好的钻机按设计的方向开孔，然后在孔口固定孔口管6。
钻进时，首先用绞车16向孔内下方钻柱，钻柱由钻头岩心管3、异经接头4和钻杆柱5组成，钻杆柱的总长度应大于孔深，各部分钻柱之间用密封的螺纹连接。钻杆柱上部穿过钻机的回旋立轴8，并用卡盘9夹持住。在钻杆柱顶装有钻探水龙头10，用高压胶管17把它与泵18相连。一边冲洗钻孔一边回旋，小心的把钻头下至孔底并开始钻进。
根据新钻岩石的物理——力学性质，在轴向力和回转力的共同作用下，钻头在孔底钻出一个环形空间，兵产生了岩心2，随着钻孔加深岩心将充满岩心管。
冷却钻头，清除孔底破碎下来的岩屑并把它带至地表，要用冲洗介质冲洗钻孔。
岩心充满岩心管时，应可靠地卡取岩心，并把它从岩心管的下部弄断。
提钻时把钻杆柱卸成单独的立根，并把它们摆放在立根台上。立根一般由2—4根钻杆用螺纹连接而成，立根长度取决于钻塔的高度，一般应比钻塔低3米左右。提钻时可通过拉力表测出钻杆柱的质量。
钻具提至地表后，拧下钻头，从岩心管内取出岩心。冲洗并去掉岩心上的泥皮，丈量岩心长度，再按顺序摆放于岩心箱中，标明取心的孔段和岩心采取率。每次提钻时仔细观察，当其已磨损时应及时更新钻头，重复以上的步骤。
3.岩石的强度。
答：强度是固态物质在外载作用下抵抗破坏的性能指标。影响岩石强度的因素：（1）造岩矿物的强度。（2）孔隙度密度。（3）各向异性。（4）岩石受载方式。（5）应力状态。（6）加载速度。
4.岩石的硬度
答：岩石的硬度：反应岩石抵抗外部更硬物体压入其表面的能力。影响岩石硬度的因素：（1）岩石中新含矿物的性质。（2）各向异性。（3）在各向均匀压缩条件下，岩石的硬度增加。（4）随着加载速度增加，将导致岩石的塑性系数降低，硬度增加。
5.岩石的研磨性。
答：岩石的研磨性：岩石磨损工具的能力称为岩石的研磨性。分为两种：（1）摩擦磨损。（2）磨粒磨损。
影响岩石研磨性的因素：（1）岩石颗粒的硬度大，研磨性也越强。（2）岩石胶结构的粘结强度越低，岩石的研磨性越强。（3）岩石颗粒形状越尖锐，颗粒尺寸越大，则岩石的研磨性越强。（4）空隙性岩石表面粗糙，与工具接触的局部易产生应力集中，增强岩石的研磨性。（5）硬度相同，单矿物研磨性低，非物质和多矿物的岩石研磨性越强。（6）介质会改变岩石的研磨性。
6.岩石破碎的三种方式。
答：岩石破碎：是挖掘作业中使部分岩体脱离母体并破碎或岩块的工艺和理论。分为切割破碎、冲击破碎、爆炸破碎。
7．应轴式钻机由哪几部分组成。
答：动力机、离合器、变速箱、分动箱、立轴、卷扬、液压器。
8、硬质合金钻头的结构三要素。
答：一定数量的硬质合金切割工具，按一定形式排列在钻头体上，可形成钻进不同地层的钻头结构。这些决定钻头结构的要素称为硬质合金钻头的结构要素。
钻头体：是切削具的支撑体。
切削具出刃分为：内外出刃，底出刃。
9、磨锐式钻头。
答：磨锐式硬质钻头合金钻头的切削具被磨损后，可重新用砂轮修磨成具有锐角的单斜面切削具，以利切入岩石随着切削具的磨损，机械钻速逐渐下降。钻头体的外形可把磨锐式钻头分成肋骨钻和普通环状钻头。
肋骨钻头是在钻头体外侧均匀分布地焊上数块肋骨片，并在肋骨上镶焊小刃角的切削具。
普通环状钻头：可钻进中硬或中硬以上的弱研磨性地层。
10、自磨式钻头。
答：钻进坚硬岩石时，除了采用金刚石钻头，钢粒钻头外，常用自磨式硬质合金钻头。自磨式钻头的切割具断面小被磨损后其接触面积保持不变，不存在磨锐式钻头切削具逐渐变钝的弱点。但小断面切削具的抗折断能力很差，就以必须用齿状软钢支撑切削具。
11、金刚石钻头的类型及破岩机理。
答：（1）表镶金刚石钻头。金刚石沿同心圆运动时，它向岩石传递，一定的质量，岩石吸收能量后产生破碎并形成小的沟槽。在弹—脆性岩石中，由于大小剪切体的产生，沟槽的宽度大大超过了金刚石吃入岩石的深度。金刚石被磨钝后，必须在孔底某一点处多次重复补充荷载才能使岩石产生破碎，即这时的岩石破损过程具有疲劳破碎的性质。
（2）孕镶金刚石钻头。孕镶金刚石钻头的孔底碎岩过程不同于表镶钻头，因为它用的金刚石颗粒小，且埋藏于胎体之中，孕镶钻头必须在钻进规程中保持自磨出刃的性质，才能维持钻进速恒定而不衰减。
12、金刚石钻头的结构要素。
答：（1）钻头用的金刚石：天然和人造金刚石颗粒取决于新钻岩性。（2）金刚石在胎体中的含量：金刚石的含量，影响钻头性能重要参数。（3）钻头的胎体性质：根据新钻岩石正确选择胎体硬度。（4）钻头的磨面形状：磨面形状多为平底线，在孔内磨合一段时间后便能自然形成圆弧状。（5）钻头的水口：设计成多水口，小水口，这样防止烧钻。
13、钻进速度。
答：（1）回次钻速：从经孔内下放钻具——钻进——从孔内提起钻具称之为产生循环中的一个回次，随着钻孔加深和岩石可钻性级别提高，在一个回次中起下钻具的作业将占去很多的时间。因此必须优选钻进参数，实现钻具升降作业机械化，以提高回次钻进。
（2）循环钻进：指的是从开孔到经孔整个生产大循环的平均钻速。
14、钻进规程（最优、合理、专用）
答：当地质——技术条件和钻进方法已确定时，在保证钻孔质量指标前提下，为获取最高钻速或最低每米钻进成本而选择的钻进参数搭配叫做最优规程。
在给定的技术装备下，当钻进规程参数的选择受到某种制约时，在保证钻孔质量指标的同时争取最大钻速的钻进参数组合叫做合理规程。
为完成特种取心，矫正孔斜，进行定向钻进等任务事采用的参数搭配为专用规程。
15、金刚石钻进的临界规程。
答：钻头胎体温升正常，功率消耗平稳，同时钻头磨损转微，而在临界规程下，钻头胎体升温将急剧上升，功率消耗剧增，钻头磨损严重，甚至出现烧钻。
（1） 胎体温度与钻压P和钻速n的关系。
（2） 功率消耗、机械钻速与钻进规程的关系。
（3） 胎体温度与冲洗液的关系。
（4） 钻头磨损与钻进规程的关系。
16、螺旋钻头的临界转速。
答：临界转速的概念：转速较低时，钻屑的离心的惯性力小，孔壁对钻屑的摩擦力不足以使钻屑与叶片之间产生相对运动，钻屑只能随时叶片旋转而不上升。随着转速的增大孔壁对钻屑的摩擦力也增大，转速超过某一临界点后，孔壁对钻屑的摩擦力足以使钻屑与螺旋叶片之间产生相对运动，钻屑就会上升。这一转速的临界点称为临界转速。
17、潜孔式钻机。
答：（1）阀式冲击器：正作用冲击器、反作用冲击器、双作用冲击器。
（2）无阀冲击器：射流式冲击器、射吸式冲击器。
（3）有阀潜孔锤：排气结构、防空打机构、配气机构。
18、土芯的采取。
答：工程地质钻探的主要任务之一是在岩土层中采取岩心或原状土试样，岩心试样的天然结构一般不易破坏，而土的试样却很容易被扰动。
取土方法：（1）压入法：分为连续压入法和断续压入法。前者用滑轮组合装置将取土器一次快速压入地层适用于较软土层中的取样，后者将取土器分两次或多次压入地层中。
（2）击入法：一般适用于较硬与坚硬土层取样，分为孔外击入法和孔内击入法。
（3）回转击入法：采取坚硬土层中的土样或岩样时，若上述取土方法无法采取，可采用机械回转钻进的回转压入或取土器。
19、岩（矿）芯采取率及影响因素。
答：岩矿心采取率：实际自孔内取上的岩矿心长度与实际钻进尺寸之比。对于岩矿心一般要求岩心不低于65%，矿心不低于75%，如果不足，应进行补取。
影响因素：
（1）：自然因素：影响取心数量和质量的自然因素主要是新钻岩石的物理力学性质和岩矿层的结构、构造。
（2）人为因素：①钻进方法选择合不合理：钢粒钻进时振动大，孔壁间隙大，钻出的岩矿心细，对岩矿心磨损作用大，硬质合金钻进时磨损转轻微，金刚石钻进时最小。②钻具结构选用合不合理：钻进中使用弯曲或偏心的钻心管、钻杆、钻头时，钻进中钻具回转运动，产生离心力和水平振动，使岩心受到冲撞，磨损而破坏。③钻进规程：压力、转速、泵量。④操作方法不正确：钻进中盲目追求尺寸，回次时间时长，提钻不及时，都会增加岩矿心在孔底被破坏的可能性。
20、取芯工具及方法。
答：（1）卡料卡取法：当用硬质合金和钢粒钻进中硬及中硬以上，完整的岩矿属性时，钻进回次终了是，可从钻杆内向孔底投入卡料卡紧并扭断岩心。
（2）卡簧卡取法：卡簧装于钻头体的内锥面上，回次终了时稍上提钻具，即可把岩心卡拉断。
（3）干钻卡取法：在回次终了停止送水，干钻尺寸一小段利用来排除的岩粉来挤塞岩矿心，再通过回转将其扭断提出。
（4）沉淀卡取法：在回次终了停止冲洗液循环，利用岩心管内悬浮岩粉的沉淀，挤塞卡牢岩矿心。
（5）楔断器卡取法：在钻进混次终了将钻具提出孔外，下入楔断器，利用吊锤冲击楔子将岩心楔断，再下入夹具将岩心提出。
21、其他取芯方法。
答：（1）单层岩心管钻具。
（2）双管钻具。①双动双管②单动双管
（3）绳索取芯钻具：①单动双层岩心管②打捞器。
（4）反循环钻进取心：①孔底局部反循环取芯②全孔反循环取芯。
22、钻井液的作用。
答：（1）良好的冷却散热能力和润滑性能。
（2）良好的剪切稀释性能。
（3）.良好护壁,防漏和抗御外界影响的能力.
（4）.具有自身不发酵变质和不腐蚀钻具的性能.
23.钻孔位置结构三要素.
通常我们把孔深,方位角和顶角叫做孔斜三要素,有了孔斜三要素便决定了钻孔轨迹.
24.钻孔弯曲的充要条件.
钻孔弯曲的根本原因是粗径钻具轴线偏离钻孔曲线.
1,存在孔壁间隙,为粗径钻具提供偏倒或弯曲的空间,此条件主要影响钻孔弯曲强度.
2.具有倾倒或弯曲的力,为粗径钻具轴线偏离钻孔轴线提供动力.
3.粗径钻具倾斜面方向稳定.粗径钻具倾斜面是指偏倒或弯曲的粗径钻具轴线与钻孔轴线所决定的平面孔壁间隙和倾倒或弯曲时实现钻孔弯曲的必要条件,而粗径钻具倾斜面方向稳定是残生钻孔弯曲的充分条件.
25.钻孔漏失的判别,测量及堵漏方法
1.从岩层结构判断:因为在钻探中,初次漏失往往发在几底.发现漏失后,首先应对钻探取上的岩心进行分析观察接近孔底的岩心是否有松散,裂隙,节理发育或溶蚀情况,完成程度如何.
2.从钻进过程中判断:如果在钻进过程突然出现漏失并伴有钻速突然加快或钻具坠落,则应考虑是否遇到了破碎带,大裂隙或大溶洞.
3.从孔内水位判断:当在不含水底层中发生孔底漏失时,则孔内没有稳定水位,即所谓全孔漏失.
测量方法1.现场简便测定法1.止水测定法2.隔离压力试验法.
2.井温测定法
3.钻孔测漏仪
㈡ 修磨合金钻用什么砂轮，修磨硬质合金钻头用什么砂轮
修磨硬质合金钻头，虽然绿碳化硅砂轮也能磨动，但是比较费力，不如金刚石砂轮磨削的效率高。所以，能用金刚石砂轮修磨硬质合金钻头是最好的选择。
砂轮：砂轮又称固结磨具，是由结合剂将普通磨料固结成一定形状（多数为圆形，中央有通孔），并具有一定强度的固结磨具。其一般由磨料、结合剂和气孔构成，这三部分常称为固结磨具的三要素。按照结合剂的不同分类，常见的有陶瓷（结合剂）砂轮、树脂（结合剂）砂轮、橡胶（结合剂）砂轮。砂轮是磨具中用量最大、使用面最广的一种，使用时高速旋转，可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等。砂轮的特性主要是由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。
㈢ 硬质合金刀具材料都有哪些基础知识
硬质合金是使用最广泛的一类高速加工（HSM）刀具材料，此类材料是通过粉末冶金工艺生产的，由硬质碳化物（通常为碳化钨WC）颗粒和质地较软的金属结合剂组成。目前，有数百种不同成分的WC基硬质合金，它们中大部分都采用钴（Co）作为结合剂，镍（Ni）和铬（Cr）也是常用的结合剂元素，另外还可以添加其他一些合金元素。为什么有如此之多的硬质合金牌号？刀具制造商如何为某种特定的切削加工选择正确的刀具材料？为了回答这些问题，首先让我们了解一下使硬质合金成为一种理想刀具材料的各种特性。
硬度与韧性：
WC-Co硬质合金在兼具硬度和韧性方面具有独到优势。碳化钨（WC）本身具有很高的硬度（超过刚玉或氧化铝），而且在工作温度升高时其硬度也很少下降。但是，它缺乏足够的韧性，而这对于切削刀具是必不可少的性能。为了利用碳化钨的高硬度，并改善其韧性，人们利用金属结合剂将碳化钨结合在一起，从而使这种材料既具有远远超过高速钢的硬度，同时又能够承受在大多数切削加工中的切削力。此外，它还能承受高速加工所产生的切削高温。
如今，几乎所有的WC-Co刀具和刀片都采用了涂层，因此，基体材料的作用似乎显得不太重要了。但实际上，正是WC-Co材料的高弹性系数（衡量刚度的指标，WC-Co的室温弹性系数约为高速钢的三倍）为涂层提供了不变形的基底。WC-Co基体还能提供所需要的韧性。这些性能都是WC-Co材料的基本特性，但也可以在生产硬质合金粉体时，通过调整材料成分和微观结构而定制材料性能。因此，刀具性能与特定加工的适配性在很大程度上取决于最初的制粉工艺。
制粉工艺：
碳化钨粉是通过对钨（W）粉进行渗碳处理而获得的。碳化钨粉的特性（尤其是其粒度）主要取决于原料钨粉的粒度以及渗碳的温度和时间。化学控制也至关重要，碳含量必须保持恒定（接近重量比为6.13％的理论配比值）。为了通过后续工序来控制粉体粒度，可以在渗碳处理之前添加少量的钒和/或铬。不同的下游工艺条件和不同的最终加工用途需要采用特定的碳化钨粒度、碳含量、钒含量和铬含量的组合，通过这些组合的变化，可以产生各种不同的碳化钨粉。例如，碳化钨粉生产商ATI Alldyne公司共生产23种标准牌号的碳化钨粉，而根据用户要求定制的碳化钨粉品种可达标准牌号碳化钨粉的5倍以上。
在将碳化钨粉与金属结合剂一起进行混合碾磨以生产某种牌号硬质合金粉料时，可以采用各种不同的组合方式。最常用的钴含量为3%－25%（重量比），而在需要增强刀具抗腐蚀性的情况下，则需要加入镍和铬。此外，还可以通过添加其他合金成分，进一步改良金属结合剂。例如，在WC-Co硬质合金中添加钌，可在不降低其硬度的前提下显著提高其韧性。增加结合剂的含量也可以提高硬质合金的韧性，但却会降低其硬度。
减小碳化钨颗粒的尺寸可以提高材料的硬度，但在烧结工艺中，碳化钨的粒度必须保持不变。烧结时，碳化钨颗粒通过溶解再析出的过程结合和长大。在实际烧结过程中，为了形成一种完全密实的材料，金属结合剂要变成液态（称为液相烧结）。通过添加其他过渡金属碳化物，包括碳化钒（VC）、碳化铬（Cr3C2）、碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）和碳化铌（NbC），可以控制碳化钨颗粒的长大速度。这些金属碳化物通常是在将碳化钨粉与金属结合剂一起进行混合碾磨时加入，尽管碳化钒和碳化铬也可以在对碳化钨粉进行渗碳时形成。
利用回收的废旧硬质合金材料也可以生产牌号碳化钨粉料。废旧硬质合金的回收和再利用在硬质合金行业已有很长历史，是该行业整个经济链的一个重要组成部分，它有助于降低材料成本、节约自然资源和避免对废弃材料进行无害化处置。废旧硬质合金一般可通过APT（仲钨酸铵）工艺、锌回收工艺或通过粉碎后进行再利用。这些“再生”碳化钨粉通常具有更好的、可预测的致密性，因为其表面积比直接通过钨渗碳工艺制成的碳化钨粉更小。
碳化钨粉与金属结合剂混合碾磨的加工条件也是至关重要的工艺参数。两种最常用的碾磨技术是球磨和超微碾磨。这两种工艺都能使碾磨的粉料均匀混合，并能减小颗粒尺寸。为使以后压制的工件具有足够的强度，能保持工件形状，并使操作者或机械手能拿起工件进行操作，在碾磨时通常还需要添加一种有机结合剂。这种结合剂的化学成分可以影响压制成工件的密度和强度。为了有利于操作，最好添加高强度的结合剂，但这样会导致压制密度较低，并可能会产生硬块，造成在最后成品中存在缺陷。
完成碾磨后，通常会对粉料进行喷雾干燥，产生由有机结合剂凝聚在一起的自由流动团块。通过调整有机结合剂的成分，可以根据需要定制这些团块的流动性和装料密度。通过筛选出较粗或较细的颗粒，还可以进一步定制团块的粒度分布，以确保其在装入模腔时具有良好的流动性。
工件制造：
硬质合金工件可采用多种工艺方法成型。根据工件的尺寸、形状复杂水平和生产批量，大部分切削刀片都是采用顶压和底压式刚性模具模压成型。在每一次压制时，为了保持工件重量和尺寸的一致性，必须保证流入模腔的粉料量（质量和体积）都完全相同。粉料的流动性主要通过团块的尺寸分布和有机结合剂的特性来控制。通过在装入模腔的粉料上施加10－80ksi（千磅/平方英尺）的成型压力，就可以形成模压工件（或称“坯件”）。
即便在极高的成型压力下，坚硬的碳化钨颗粒也不会变形或破碎，而有机结合剂却被压入碳化钨颗粒之间的缝隙之中，从而起到固定颗粒位置的作用。压力越高，碳化钨颗粒的结合就越紧密，工件的压制密度就越大。牌号硬质合金粉料的模压特性可能各不相同，取决于金属结合剂的含量、碳化钨颗粒的尺寸和形状、形成团块的程度，以及有机结合剂的成分和添加量。为了提供有关牌号硬质合金粉料压制特性的量化信息，通常由粉料生产商来设计构建模压密度与成型压力的对应关系。这种信息可确保提供的粉料与刀具制造商的模压工艺协调一致。
大尺寸硬质合金工件或具有高长宽比的硬质合金工件（如立铣刀和钻头的刀杆）通常采用在一个柔性料袋中均衡压制牌号硬质合金粉料来制造。虽然均衡压制法的生产周期比模压法要长一些，但刀具的制造成本较低，因此该方法更适合小批量生产。
这种工艺方法是将粉料装入料袋中，并将袋口密封，然后将装满粉料的料袋置于一个腔室中，通过液压装置施加30－60ksi的压力进行压制。压制成的工件通常要在烧结之前加工成特定的几何形状。料袋的尺寸被加大，以适应压紧过程中的工件收缩，并为磨削加工提供足够的余量。由于工件在压制成型后要进行加工，因此对装料一致性的要求不像模压法那样严格，但是，仍然希望能保证每一次装入料袋的粉料量相同。如果粉料的装料密度过小，就可能导致装入料袋的粉料不足，从而造成工件尺寸偏小而不得不报废。如果粉料的装料密度过大，装入料袋的粉料过多，工件在压制成型后就需要加工去除更多的粉料。尽管去除的多余粉料和报废的工件都可以回收再用，但这样做毕竟会降低生产效率。
硬质合金工件还可以利用挤出模或注射模进行成型加工。挤出成型工艺更适合轴对称形状工件的大批量生产，而注射成型工艺通常用于复杂形状工件的大批量生产。在这两种成型工艺中，牌号硬质合金粉末悬浮在有机结合剂中，结合剂赋予硬质合金混合料像牙膏那样的均匀一致性。然后，混合料或者通过一个孔被挤出成型，或者被注入一个模腔中成型。牌号硬质合金粉料的特性决定了混合料中粉末与结合剂的最佳比例，并对混合料通过挤出孔或注入模腔的流动性具有重要影响。
当工件通过模压法、均衡压制法、挤出模或注射模成型法成型后，在最终烧结阶段之前，需要从工件中去除有机结合剂。烧结可以去除工件中的孔隙，使其变得完全（或基本上）密实。在烧结时，压制成型的工件中的金属结合剂变成液体，但在毛细作用力和颗粒联系的共同作用下，工件仍然能够保持其形状。
在烧结后，工件的几何形状保持不变，但尺寸会缩小。为了在烧结后得到所要求的工件尺寸，在设计刀具时就需要考虑其收缩率。在设计用于制造每种刀具的牌号硬质合金粉料时，都必须保证其在适当压力下压紧时具有正确的收缩率。
几乎在所有情况下，都需要对烧结后的工件进行烧结后处理。对切削刀具最基本的处理方式是刃磨切削刃。许多刀具在烧结后还需要对其几何形状和尺寸进行磨削加工。有些刀具需要磨削顶部和底部；另一些刀具则需要进行外周磨削（需要或无需刃磨切削刃）。磨削产生的所有硬质合金磨屑都可以回收再利用。
工件涂层：
在许多情况下，成品工件需要进行涂层。涂层能够提供润滑性和增加硬度，还能为基体提供扩散屏障，使其暴露于高温下时可防止氧化。硬质合金基体对于涂层的性能至关重要。除了定制基体粉料的主要特性以外，还可以通过化学选择和改变烧结方法定制基体的表面特性。通过钴的迁移，可在刀片表面最外层20－30μm厚度内富集相对于工件其余部位更多的钴，从而赋予基体表层更好的强韧性，使其具有较强的抗变形能力。
刀具制造商基于自己的制造工艺（如脱蜡方法、加热速度、烧结时间、温度和渗碳电压），可能会对使用的牌号硬质合金粉料提出一些特殊要求。有些刀具制造商可能是在真空炉中烧结工件，而另一些刀具制造商则可能使用热等静压（HIP）烧结炉（它是在工艺循环临近结束时才对工件加压，以消除任何残留孔隙）。在真空炉中烧结的工件可能还需要通过另外的工序进行热等静压处理，以提高工件密度。有些刀具制造商可能会采用较高的真空烧结温度，以提高具有较低钴含量混合料的烧结密度，但这种方法可能会使其显微结构变得粗大。为了保持细小的晶粒尺寸，可以选用碳化钨颗粒尺寸较小的粉料。为了与特定的生产设备相匹配，脱蜡条件和渗碳电压对硬质合金粉料中碳含量的高低也有不同的要求。
所有这些因素都会对烧结出的硬质合金刀具的显微结构和材料性能产生至关重要的影响，因此，在刀具制造商与粉料提供商之间需要进行密切的沟通，以确保根据刀具制造商的生产工艺定制牌号硬质合金粉料。因此，有数百种不同的硬质合金粉料牌号也就不足为奇了。例如，ATI Alldyne公司生产的不同粉料牌号就超过600种，其中每一种牌号都是针对目标用户和特定用途而专门设计的。
牌号分类：
不同种类的碳化钨粉、混合料成分和金属结合剂含量、晶粒长大抑制剂的类型和用量等的组合变化，构成了形形色色的硬质合金牌号。这些参数将决定硬质合金的显微结构及其特性。某些特定的性能组合已成为一些特定加工用途的首选，从而使对多种硬质合金牌号进行分类具有了意义。
两种最常用的、面向加工用途的硬质合金分类体系分别为C牌号体系和ISO牌号体系。尽管这两种体系都不能完全反映影响硬质合金牌号选择的材料特性，但它们提供了一个探讨的起点。对于每种分类法，许多制造商都有它们自己的特殊牌号，由此产生了形形色色、五花八门的各种硬质合金牌号。
硬质合金牌号还可以按照成分来分类。碳化钨（WC）牌号可分为三种基本类型：单纯型、微晶型和合金型。单纯型牌号主要由碳化钨和钴结合剂构成，但其中也可能含有少量晶粒长大抑制剂。微晶型牌号由碳化钨和添加了几千分之一碳化钒（VC）和（或）碳化铬（Cr3C2）的钴结合剂构成，其晶粒尺寸可达到1μm以下。合金型牌号则是由碳化钨和含有百分之几碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）和碳化铌（NbC）的钴结合剂构成，这些添加物又称为立方碳化物，因为其烧结后的显微结构呈现出不均匀的三相结构。
（1）单纯型硬质合金牌号
用于金属切削加工的此类牌号通常含有3％－12％的钴（重量比）。碳化钨晶粒的尺寸范围通常在1－8μm之间。与其他牌号一样，减小碳化钨的粒度可以提高其硬度和横向断裂强度（TRS），但会降低其韧性。单纯型牌号的硬度通常在HRA89－93.5之间；横向断裂强度通常在175－350ksi之间。此类牌号的粉料中可能含有大量回收再用的原料。
单纯型牌号在C牌号体系中可分为C1－C4，在ISO牌号体系中可按K、N、S和H牌号系列进行分类。具有中间特性的单纯型牌号可以归类为通用牌号（如C2或K20），可用于车削、铣削、刨削和镗削加工；晶粒尺寸较小或钴含量较低、硬度较高的牌号可以归类为精加工牌号（如C4或K01）；晶粒尺寸较大或钴含量较高、韧性较好的牌号可以归类为粗加工牌号（如C1或K30）。
用单纯型牌号制造的刀具可用于切削加工铸铁、200和300系列不锈钢、铝和其他有色金属、高温合金和淬硬钢。此类牌号还能应用于非金属切削领域（如作为岩石和地质钻探工具），这些牌号的晶粒尺寸范围在1.5－10μm（或更大），钴含量为6％－16％。单纯型硬质合金牌号的另一种非金属切削类用途是制造模具和冲头，这些牌号通常具有中等大小的晶粒尺寸，钴含量为16％－30％。
（2）微晶型硬质合金牌号
此类牌号通常含有6％－15％的钴。在液相烧结时，添加的碳化钒和（或）碳化铬可以控制晶粒长大，从而获得粒度小于1μm的细晶粒结构。这种微细晶粒牌号具有非常高的硬度和500ksi以上的横向断裂强度。高强度与足够的韧性相结合，使此类牌号的刀具可以采用更大的正前角，从而能通过切削而不是推挤金属材料来减小切削力和产生较薄的切屑。
通过在牌号硬质合金粉料的生产中对各种原材料进行严格的品质鉴定，以及对烧结工艺条件实施严格的控制，防止在材料显微结构中形成非正常的大晶粒，就能获得适当的材料性能。为了保持晶粒尺寸细小且均匀一致，只有在能对原料和回收工艺进行全面控制，以及实施广泛质量检测的情况下，才能使用回收的再生粉料。
微晶型牌号可在ISO牌号体系中可按M牌号系列进行分类，除此以外，在C牌号体系和ISO牌号体系中的其他分类方法与单纯型牌号相同。微晶牌号可用于制造切削较软工件材料的刀具，因为这种刀具的表面可以加工得非常光滑，并能保持极其锋利的切削刃。
微晶牌号刀具还能用于加工镍基超级合金，因为这种刀具能够承受高达1200℃的切削温度。对于高温合金和其他特殊材料的加工，采用微晶牌号刀具和含钌的单纯牌号刀具，能够同时提高其耐磨性、抗变形能力和韧性。微晶牌号还适合制造会产生剪切应力的旋转刀具（如钻头）。有一种钻头采用复合牌号的硬质合金制造，在同一支钻头的特定部位，材料中的钴含量各不相同，从而根据加工需要优化了钻头的硬度和韧性。
（3）合金型硬质合金牌号
此类牌号主要用于切削加工钢件，其钴含量通常为5％－10％，晶粒尺寸范围为0.8－2μm。通过添加4％－25％的碳化钛（TiC），可以减小碳化钨（WC）扩散到钢屑表面的倾向。通过添加不超过25％的碳化钽（TaC）和碳化铌（NbC），可以改善刀具的强度、抗月牙洼磨损能力和耐热冲击性。添加此类立方碳化物还能提高刀具的红硬性，在重载切削或切削刃会产生高温的其他加工中，有助于避免刀具发生热变形。此外，碳化钛在烧结过程中能提供成核位置，改善立方碳化物在工件中的分布均匀性。
一般来说，合金型硬质合金牌号的硬度范围为HRA91－94，横向断裂强度为150－300ksi。与单纯型牌号相比，合金型牌号的耐磨料磨损性能较差，且强度较低，但其耐粘结磨损的性能更好。合金型牌号在C牌号体系中可分为C5－C8，在ISO牌号体系中可按P和M牌号系列进行分类。具有中间特性的合金型牌号可以归类为通用牌号（如C6或P30），可用于车削、攻丝、刨削和铣削加工。硬度最高的牌号可以归类为精加工牌号（如C8和P01），用于精车和镗削加工。这些牌号通常具有较小的晶粒尺寸和较低的钴含量，以获得所需要的硬度和耐磨性。不过，通过添加较多的立方碳化物也能获得类似的材料特性。韧性最好的牌号可以归类为粗加工牌号（如C5或P50）。这些牌号通常具有中等大小的粒度和高钴含量，立方碳化物的添加量也较少，以通过抑制裂纹扩展而获得所需要的韧性。在断续车削加工中，通过采用上述刀具表面具有较高钴含量的富钴牌号，还可以进一步提高切削性能。
碳化钛含量较低的合金型牌号用于切削加工不锈钢和可锻铸铁，但也可用于加工有色金属（如镍基超级合金）。这些牌号的晶粒尺寸通常小于1μm，钴含量为8％－12％。硬度较高的牌号（如M10）可用于车削加工可锻铸铁；而韧性较好的牌号（如M40）可用于铣削和刨削钢件，或者用于车削不锈钢或超级合金。
合金型硬质合金牌号还能用于非金属切削类用途，主要用于制造耐磨零件。这些牌号的粒度通常为1.2－2μm，钴含量为7％－10％。在生产这些牌号时，通常会加入很大比例的回收原料，从而在耐磨零件的应用中获得较高的成本效益。耐磨零件需要具有很好的耐腐蚀性和较高的硬度，在生产此类牌号时，可以通过添加镍和碳化铬来获得这些性能。
为了满足刀具制造商在技术性和经济性上的双重要求，硬质合金粉料是关键要素。针对刀具制造商的加工设备和工艺参数而设计的粉料可确保成品工件的性能，并导致出现了数百种硬质合金牌号。硬质合金材料可循环利用的特点以及可直接与粉料提供商合作的能力，使刀具制造商能够有效控制其产品质量和材料成本。