易切削不銹鋼筆頭材料研究進展

郭亨長，蘇娟，黃剛

1.上海晨光文具股份有限公司 中國輕工業制筆工程技術重點實驗室，上海市 201406 2.武漢科技大學理學院 冶金工業過程系統科學湖北省重點實驗室，湖北省武漢市 430081

1 前言

圓珠筆是一種采用圓形球珠在球座體內滾動帶出書寫介質形成字跡的書寫工具，其核心部件包含筆頭、書寫介質和尾塞油等。常見的筆頭結構如圖1所示，主要由球珠和球座體兩部分組成，是決定書寫性能的關鍵因素之一。

圖1 圓珠筆筆頭內部結構Fig.1 Internal structure of ball-point pen tip

球珠是一種微型圓球體，對其硬度、圓度、耐腐蝕性及表面粗糙度都有特定要求，通常業內碳化鎢球珠和陶瓷球珠較為常見。碳化鎢性能最為優越，其硬度高、耐腐蝕性和耐磨性好、表面粗糙度低，應用于筆頭獲得均勻出墨，書寫性能良好。碳化鎢球珠通常采用粉末冶金技術制造，它是由難熔金屬硬質化合物和粘結金屬經成形、燒結等特殊的加工工藝后形成的碳化鎢基合金[1,2]。此外，采用氧化鋯膠態注射成型技術制備的陶瓷球珠，力學性能良好，與球座體配合良好、間隙穩定，對球座體磨損小，制造出的筆芯劃線均勻、書寫流暢舒適，但因與墨水匹配容易出現書寫打滑和線跡斷墨現象，尚不能完全取代碳化鎢材料[3～5]。球珠制造技術和原材料均已經實現了完全國產化。

傳統的球座體材料一般有鉛黃銅和鎳白銅，隨著中性與水性墨水圓珠筆的流行與普及，對圓珠筆球座體材料的耐磨損和耐腐蝕要求越來越高，不銹鋼材料成為主流。……