硬質合金球齒的物理性能

簡介

硬質合金球齒是以高硬度難熔金屬（WC、TiC)，微米級粉末為主要成分，以鈷（Co）或鎳（Ni）、鉬（Mo）為粘結劑的碳化物。在真空爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金製品。ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬的碳化物、氮化物、硼化物等，由於硬度和熔點特別高，統稱為硬質合金。

組成

該產品的組成元素在ⅣB、ⅤB、ⅥB族，屬於金屬與碳形成的金屬型碳化物中，由於碳原子半徑小，能填充於金屬晶格的空隙中並保留金屬原有的晶格形式，形成間隙固溶體。在適當條件下，這類固溶體還能繼續溶解它的組成元素，直到達到飽和為止。當溶解的碳含量超過某個極限時，晶格型式將發生變化，使原金屬晶格轉變成另一種形式的金屬晶格，這時的間充固溶體叫做間充化合物。

在硬質合金球齒的金屬型碳化物中，尤其是ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬碳化物的熔點都在3273K以上。大多數碳化物的硬度很大，它們的顯微硬度大於1800kg/mm2（顯微硬度是硬度表示方法之一，相當於莫氏一金剛石一硬度9）。許多碳化物高溫下不易分解，抗氧化能力比其組分金屬強。然而，在氧化氣氛中，所有碳化物高溫下都容易被氧化，可以說這是碳化物的一大弱點。

硬質合金中除碳原子外，氮原子、硼原子也能進入金屬晶格的空隙中，形成間隙固溶體。它們與間隙型碳化物的性質相似，能導電、導熱、熔點高、硬度大，同時脆性也大。另外，過渡金屬的氮化物、硼化物、矽化物也有類似的特性，也可以充當硬質合金球齒中的硬化相。硬化相的存在決定了該產品有極高硬度和耐磨性。