硬質(zhì)合金球以其高硬度、高強度、耐磨、耐腐蝕及抗沖擊等優(yōu)異力學(xué)性能,在精密軸承、閥門、研磨介質(zhì)、噴嘴及測量儀器等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
1. 高硬度
硬質(zhì)合金球的硬度極高,通常維氏硬度(HV)在1400-1800之間,接近金剛石。這得益于碳化鎢的高硬度及粘結(jié)相的增韌作用,使其在高負(fù)荷下不易變形,適用于研磨、閥門密封等場景。
2. 高抗壓強度
硬質(zhì)合金球的抗壓強度可達(dá)4000-6000 MPa,遠(yuǎn)超普通鋼材。這使其能承受極端壓力,常用于精密軸承、高壓泵閥等部件,確保在重載下保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
3. 優(yōu)異的耐磨性
由于碳化鎢晶粒的超高硬度和粘結(jié)相的韌性,硬質(zhì)合金球在摩擦和磨損條件下表現(xiàn)出色。表面磨損率極低,適合高磨損環(huán)境,如球磨機中的研磨介質(zhì)或石油鉆探中的耐磨部件。
4. 耐腐蝕性
硬質(zhì)合金球?qū)λ?、堿及多種化學(xué)物質(zhì)具有良好的抗腐蝕性,尤其在含鈷量適中的配方下,能在惡劣化學(xué)環(huán)境中長期使用,廣泛應(yīng)用于化工設(shè)備。
5. 抗沖擊性與韌性
通過優(yōu)化鈷含量(通常6%-12%),硬質(zhì)合金球在保持高硬度的同時具備一定韌性,能抵抗沖擊載荷,避免脆性斷裂。這使其在動態(tài)載荷下仍能維持性能,如在沖擊鉆進(jìn)中應(yīng)用。
6. 高溫性能
硬質(zhì)合金球在高溫下仍能保持較高的硬度和強度,工作溫度可達(dá)500-800°C,適合高溫高壓環(huán)境,如航空航天部件或高溫閥門。
影響因素
硬質(zhì)合金球的力學(xué)性能受成分、晶粒尺寸及制造工藝影響。細(xì)小晶??商岣哂捕群湍湍バ?,而鈷含量增加則提升韌性但可能降低硬度。燒結(jié)工藝的優(yōu)化(如熱等靜壓)能減少內(nèi)部缺陷,進(jìn)一步增強性能。