梯度結構硬質合金球齒

簡介

20世紀80年代後期，瑞典等國研發出一種新型鑿岩硬質合金-梯度結構硬質合金。梯度結構硬質合金又稱多結構或多相硬質合金，其特點是成分或組織梯度分佈，使其同時具有高耐磨性和高韌性。梯度結構硬質合金的製備原理是：採用低碳硬質合金，通過真空燒結獲得硬質合金，並在滲碳氣氛中處理以改變Co粘結相的分佈，使硬質合金不同部位分佈不同的Co含量。這類硬質合金在組織結構上呈現出Co的梯度分佈，即硬質合金的最外層為低於合金名義Co含量的貧Co層，中間層為高於合金名義Co含量的富Co層，而內層為WC，Co顯微組織。

梯度結構硬質合金球齒最外層WC含量較高，耐磨性好，而中間層Co含量較高，韌性好，故在鑿岩過程中這類合金的破壞載荷更高，使用壽命更長，作業效率更高，從而降低了生產費用。

國內很多研究人員也做了梯度結構硬質合金球齒方面的研究，主要針對燒結體碳含量、燒結體尺寸、滲碳時間、滲碳溫度以及滲碳氣氛等對合金梯度的影響。有研究表明，要形成梯度結構硬質合金，燒結體碳含量必須比理論碳含量低、鈷磁相層厚度隨著滲碳保溫時間及甲烷流量的增加而增加；同時，提高滲碳溫度有利於液相Co向燒結體內部遷移，而對不同細微性的燒結體，應選擇不同的滲碳時間。