硬質(zhì)合金球因其高硬度、耐磨性和耐腐蝕性，廣泛應(yīng)用於軸承、閥門(mén)、密封件等領(lǐng)域。為進(jìn)一步提升其性能，表面強(qiáng)化技術(shù)成為關(guān)鍵手段。以下簡(jiǎn)述幾種常用的硬質(zhì)合金球表面強(qiáng)化技術(shù)。
1. 物理氣相沉積（PVD）
PVD通過(guò)在真空環(huán)境中將金屬或非金屬材料氣化，沉積在硬質(zhì)合金球表面形成薄膜塗層，如TiN、TiC或DLC（類(lèi)金剛石塗層）。這些塗層顯著提高表面硬度和耐磨性，降低摩擦係數(shù)，延長(zhǎng)使用壽命。例如，TiN塗層可使硬質(zhì)合金球在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下減少磨損，同時(shí)提升抗腐蝕性。PVD技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是塗層均勻、附著力強(qiáng)，且工藝溫度較低（約200-500°C），避免基材性能受損。但塗層厚度有限（通常1-10μm），不適合承受高衝擊載荷的場(chǎng)景。
2. 化學(xué)氣相沉積（CVD）
CVD通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在硬質(zhì)合金球表面沉積高硬度塗層，如Al?O?或TiCN。CVD塗層厚度可達(dá)10-20μm，耐高溫性和化學(xué)穩(wěn)定性?xún)?yōu)於PVD，適合高負(fù)荷、高溫環(huán)境。熱CVD工藝溫度較高（約800-1000°C），可能導(dǎo)致基材微觀結(jié)構(gòu)變化，因此近年來(lái)發(fā)展了低溫CVD技術(shù)（如等離子輔助CVD），以減少熱影響。CVD塗層硬質(zhì)合金球在石油閥門(mén)等苛刻環(huán)境中表現(xiàn)出色，但工藝成本較高，設(shè)備要求嚴(yán)格。
3. 鐳射表面改性
鐳射表面改性利用高能雷射光束對(duì)硬質(zhì)合金球表面進(jìn)行快速加熱和冷卻，形成高硬度、高耐磨的改性層。鐳射熔覆可在表面添加WC、Ni基等合金塗層，提升抗磨損和抗衝擊能力；鐳射淬火則通過(guò)表面硬化提高耐磨性，同時(shí)保持基材韌性。雷射技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是精確可控、熱影響區(qū)小，適合複雜形狀的硬質(zhì)合金球。但設(shè)備昂貴，工藝參數(shù)需精確優(yōu)化以避免表面裂紋。
4. 離子滲入技術(shù)
離子滲入（如離子滲氮、滲碳）通過(guò)將氮、碳等元素滲入硬質(zhì)合金球表面，形成高硬度化合物層。離子滲氮可在較低溫度（約400-600°C）下進(jìn)行，生成氮化物層，提升表面硬度和耐磨性，同時(shí)改善抗疲勞性能。此技術(shù)適合需要高表面光潔度的場(chǎng)合，如精密軸承球。但滲層深度較淺（通常幾十微米），對(duì)重載應(yīng)用的強(qiáng)化效果有限。
5. 噴塗技術(shù)
熱噴塗（如等離子噴塗、HVOF）通過(guò)將熔融或半熔融材料噴塗到硬質(zhì)合金球表面，形成厚塗層（50-500μm）。WC-Co或陶瓷塗層可顯著提高耐磨性和耐腐蝕性，適用於礦山機(jī)械等惡劣環(huán)境。噴塗層結(jié)合強(qiáng)度稍遜於PVD/CVD，但修復(fù)性好，適合大尺寸硬質(zhì)合金球。
綜上，硬質(zhì)合金球表面強(qiáng)化技術(shù)的選擇需根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景（如載荷、溫度、腐蝕性）和成本要求確定。PVD和CVD適合高精度、低衝擊場(chǎng)景；鐳射改性和噴塗適於重載環(huán)境；離子滲入則兼顧成本與性能。未來(lái)，複合強(qiáng)化技術(shù)（如PVD結(jié)合鐳射處理）有望進(jìn)一步提升硬質(zhì)合金球的綜合性能。
