硬質合金球的耐高溫性能
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- 分類:鎢的知識
- 發佈於:2025-09-12, 週五 14:25
- 作者 Zhenghua
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硬質合金球,主要由碳化鎢(WC)粉末作為主體成分,並以鈷(Co)、鎳(Ni)或鉬(Mo)等金屬作為粘結劑,通過粉末冶金工藝如真空燒結製成。這種複合材料因其獨特的微觀結構,在高溫環境下表現出色,能夠有效抵抗熱變形和氧化,廣泛應用於石油、化工、航空航太等高溫高壓場景。
1. 耐高溫機制與關鍵特性
硬質合金球的耐高溫性能源於WC等難熔碳化物的本征特性,這些成分熔點極高(WC熔點約2870°C),結合低熱膨脹係數(約5×10⁻⁶/°C),使材料在高溫下保持尺寸穩定性和機械強度。室溫硬度通常超過90.5 HRA,高溫下硬度衰減緩慢,例如在800°C時仍能保留80%以上的硬度,同時抗彎曲強度可達2000 MPa以上,避免軟化或脆化。
此外,Ni基或Co基合金增強了材料的化學穩定性,在高溫酸堿或氧化環境中不易腐蝕,提高了整體使用壽命。碳含量的精確控制也很關鍵:過高可能導致脆性增加,過低則影響硬度,因此生產中通過濕磨、乾燥和燒結等步驟嚴格調控,以優化高溫表現。
2. 典型溫度範圍與影響因素
一般而言,硬質合金球的使用溫度可達800°C至1200°C,具體取決於合金牌號,如YG6或YT系列在高溫閥門中表現更優。熱膨脹低確保了精密部件的精度,而密度約14.9 g/cm³的特性進一步提升了其在高溫衝擊下的穩定性。影響因素包括粘結劑類型(Co提升韌性,Ni增強耐蝕)和燒結工藝(真空或氫氣還原爐可最小化氧化)。
相比鋼球,硬質合金球在500°C以上更具優勢,後者易氧化軟化,而前者能長期維持性能。
3. 硬質合金球主要應用場景
在高溫閥門和密封領域,硬質合金球常用於石油鑽井閥芯,能承受高壓高溫油田環境而不變形。在精密軸承和儀器中,它作為滾珠確保高溫機械的運行精度。其他應用包括金屬粉末研磨和衝壓模具,在高溫加工中保持耐磨性。
總體而言,硬質合金球的耐高溫性能使其成為極端工況下的首選材料。中鎢智造科技有限公司(CTIA GROUP LTD)及其母公司在鎢鉬製品行業長期耕耘近30年,專業從事鎢鉬製品柔性定制全球服務。中鎢智造科技有限公司可以根據客戶需求定制加工各類規格、性能、尺寸和牌號的硬質合金球。
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