硬質合金球具有硬度高、耐磨性好、熱膨脹係數小、化學性質穩定，及可回收利用等優良特性，使其在石油鑽探抽油、制筆等領域被廣泛應用。然而在一些特殊領域，要求硬質合金球具有更高的耐磨性，此時WC-Co-金剛石三相功能梯度就顯得更具優勢。

WC-Co-金剛石三相功能梯度複合材料可採用高溫高壓合成，即首先將粉末與聚合物混合料擠壓製成生壓坯，然後用高溫高壓金剛石合成法進行固結。功能梯度WC-Co-金剛石材料主要用作牙輪鑽頭。在實際應用中，WC-Co-金剛石梯度鑲件材料的主要優點表現為：（1）因減少了熱膨脹和彈性不匹配應力，使金剛石耐脫落性增強；（2) 因具有金剛石增強表面，故表現出優異的耐磨性；(3) 因WC-Co-增強核心的作用，故斷裂韌性優異。因此當WC-Co-金剛石複合材料用於製作硬質合金球時，硬質合金球因具有WC-Co-金剛石複合材料表面，其耐磨性大為增強，使用壽命明顯提高。




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雖然WC-Co硬質合金球具有高彈性模量，高耐腐蝕性，高耐磨性和一定斷裂韌性的良好組合，但在實際應用中，因硬質合金球斷裂韌性有限而易產生脆性斷裂。因此，提高斷裂韌性一直是改進硬質合金球品質的驅動力。

雙粘結硬質合金球與普通硬質合金球相比，其突出的特點是硬質合金相球粒不是由硬質化合物(如WC)，而是由燒結合金(如WC-Co合金)球粒組成，也就是說雙粘結硬質合金球硬質相是由難熔化合物與金屬鈷經過燒結而成的成品硬質材料球粒，然後將燒結球粒與金屬粘結劑混合並進行第二次燒結，從而在不降低硬度的情況下使斷裂韌性大幅度提高。雙粘結硬質合金球複合材料由於具有上述優異性能，故可應用於石油鑽探、建築等特別需要高的斷裂韌性、耐磨性和硬度等力學性能的領域。




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鎢合金漁墜的大小取決於漂的浮力和漁線的粗細，二者成正比關係，即漂的浮力越大、線越粗、墜越重，反之墜則越輕。漂、墜的最佳配比，無疑是漂的浮力與墜的重量相等之時，此時漂的靈敏度處於最佳狀態。但立漂露出水面的部位不能超過1/3，如是星漂應是一半顆粒露出水面，否則漂的反應就不靈敏。選用手竿墜的原則宜小不宜大，宜輕不宜重.鎢合金墜過大過重，不僅容易嚇跑魚群，而且墜子躺於水底，漁漂子反應必不靈。當然也不能過輕，墜子過輕，餌鉤難以落底，釣底層魚時就要受影響。

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高爾夫球頭一般是金屬製成採用鎢合金配重元件。經準備不同比重的金屬內杆與金屬外管，並將該內杆與外管穿合而用爆炸焊接的方式相互結合成一體，製成配重條，再將該配重條裁切成適當尺寸，經貼結焊接程式 將該配重塊貼置在球杆頭預定的配重處，使該配重塊的外管與球杆頭貼合，再在配重塊的外管與球杆頭貼接處進行焊接，使配重塊固定在球杆頭上，再研磨修飾。球杆頭部的配重可增球杆的牢固性、擊球精確度、降低球杆成本。

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純鎢棒的應用
純鎢棒主要用於這些領域：支持線，鉛電線，印表機針，各種鎢電極和石英爐，燈絲，高速鋼，焊條，汽車產品，濺射靶材，擁有特殊性質的加熱裝置，如要求低的熱膨脹與良好的熱導率相結合等。

高比重合金棒的應用
由於鎢合金具有上述特殊的性能，被廣泛應用於許多領域，比如：運動方面，包括高爾夫杆，漁墜子，飛鏢，汽艇，賽車；醫學方面，包括輻射遮罩件，瞄準儀，同位素容器，防輻射試管；科技方面，包括鎢合金電子分裝片，石油鑽井，煤礦開採；軍事方面，子彈，榴霰彈，飛航式導彈平衡球，等等。

硬質合金棒的應用
硬質合金棒屬於硬質合金切割工具，它適用於不同的粗磨參數，切割材質以及非金屬材質。同時，它也可以應用于傳統的自動、半自動車床等等。硬質合金還可用來製作鑿岩工具、採掘工具、鑽探工具、測量量具、耐磨零件、金屬磨具、汽缸襯裏、精密軸承、噴嘴等。




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根據燒結理論，粉末在燒結過程中必須完成3個階段：粘結階段、燒結頸增長階段、閉孔隙球化和縮小階段。考慮到燒結過程中可能出現的現象如氧化物的還原和理解、顆粒內應力的消除，金屬的恢復和再結晶以及聚晶增長等，這一過程需調節溫度及保溫時間來完成。同時，燒結的分階段進行有助於微量Al、Si、Fe、Ca等氧化物雜質的分解、還原及揮發，起到提純金屬的作用。也有利於吸附氣體、空隙殘留氣體以及反映氣體產物的排除，能促進燒結後期的明顯收縮。

表1  燒結工藝對鎢坩堝成品率的影響

從以上表格資料可以看出，燒結工藝對鎢坩堝成品率具有一定的影響，為了取得最佳效果，燒結工藝應採取分階段保溫，自然冷卻或隨爐冷卻，所燒結的成品無裂紋。


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鎢坩堝燒結階段產生裂紋的主要原因與燒結設備及氣氛有關，從而影響著其成品率。

表1 燒結設備及燒結氣氛對鎢坩堝成品率影響

從以上表格資訊可以看出，鎢坩堝在氫氣中比在真空中更有利於燒結，鎢通常是在氫氣氣氛中燒結的，這樣可在很大程度上除去鎢粉中的氧，否則，覆蓋鎢粉顆粒表面上的氧化膜會妨礙燒結過程而不利於產品密度的提高。在1300-2036-WW型電阻爐中燒結鎢坩堝的效果比在感應爐中的要好，因為1300-2036-WW型電阻爐部分的溫度很均勻，而感應爐上下兩端的溫度由於其自身結構比中部低很多導致鎢坩堝底部燒結不透或不均，使得鎢坩堝出現裂紋成為可能，最終影響著鎢坩堝的成品率。


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硬質合金球的斷裂韌性經過滲碳處理後在橫截面上從表面到芯部均形成了斷裂韌性的梯度分佈，芯部、表層、中間過渡層的斷裂韌性依次增加，表面層韌性較低，後逐漸增大至最大值後再減小。室溫下，碳化物骨架的脆性較大，硬質合金球的斷裂以脆性斷裂為主，斷裂裂紋的擴展主要靠粘結相的塑性變形來阻礙。因此，粘結相的性能對硬質合金球的斷裂有著重要的影響。

WC-Co硬質合金球中裂紋在Co粘結相中呈現“Z”字形擴展，而在WC/WC、WC/Co介面則為直線傳播規律，在WC內部亦為直線傳播。一般來說，相同情況下隨粘結劑含量的增加，硬質合金球具有更好的斷裂韌性；粘結劑含量相同時，隨著WC晶粒度的增大，粘結相平均自由程增加，斷裂韌性提高。此外，裂紋擴展過程中由於偏轉(增加斷裂面的面積增韌)、橋接等原因降低裂紋擴展能量。




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硬質合金球材料的斷裂韌性是其強度和塑性的綜合反映，其影響因素主要有WC晶粒度、粘結相的含量以及各相的性能等。對於WC-Co合金，在WC晶粒度相同時，隨粘結劑含量的增加，斷裂韌性增大;在粘結劑含量相同時，隨著WC晶粒度的增大，粘結相厚度增加，斷裂韌性提高。其硬度與斷裂韌性的關係為:硬度越高，斷襲韌性越低。

除了上述的幾個影響因素外，最主要是梯度結構對其裂紋擴展和斷裂韌性產生很大的影響。測量硬質合金球材料斷裂韌性的方法尚無統一標準。常用的方法有單邊V型切口梁法(SEVNB)、雙懸臂梁法(DCB)、壓痕法(IF)等。但前兩種方法都屬於宏觀測試，對於研究梯度材料微觀組織的影響是不合適的。壓痕法則對試樣的形狀尺寸沒有特殊要求，操作簡單，提高了效率，降低了成本，廣泛用於評定如硬質合金球材料的斷裂韌性。




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WC-Co硬質合金球的硬度與合金中硬質相的晶粒度、粘結相的含量等微觀組織結構的特徵參數有關。一般來說，WC-Co硬度合金球的硬度隨Co含量的增加或WC晶粒尺寸的增大而降低。滲碳處理後，WC-Co硬度合金球的硬度受兩個因素的影響：表面鑽含量的降低導致硬度的增加和WC晶粒的長大導致硬度的降低。短時間滲碳時，由於WC晶粒的長大不顯著，前者占主導地位，WC-Co硬度合金球的表面硬度相應增加，並隨滲碳時間的延長而增高；當滲碳時間較長時，由於合金表面的WC晶粒長大和粘結相的聚集，導致表面硬度降低。

滲碳處理後，合金表面硬度始終保持在較高的數值，確保了其耐磨性的要求。適當的提高滲碳溫度和延長滲碳時間有利於提高WC-CO硬質合金球的硬度。但是，過高的滲碳溫度和過長的滲碳時間則會由於WC晶粒的過分粗大而使硬度下降。此外，合金的芯部由於滲碳處理時溶解一析出機制的作用，WC晶粒也會出現輕微的長大。




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