硬質合金球的裂紋擴展和斷裂韌性

材料抑制裂紋產生、擴展、直至失效的能力取決於材料的能量吸收能力。硬質合金球使用時，經常要承受很大的衝擊載荷，要求必須具有一定的韌性。例如在石油鑽井領域，硬質合金球在反復衝擊作用下，易使合金產生裂紋；裂紋的擴展致使合金崩刃脆裂。裂紋的深度和擴展速度是隨碳化物晶粒尺寸的增加而減小的，並且裂紋的形態、方向和深度也因WC晶粒尺寸而異，細晶粒合金的裂紋多為平直，少而長；粗晶粒合金裂紋不規則，密而短。

對於硬質合金球，當Co含量一定時，粗粒WC要比細粒WC的韌性高。在石油鑽井、壓力加工工具之類的應用場合，WC-Co硬質合金球應具有WC+Y兩相結構。如果碳含量過高，超過相圖中的高碳側邊界時，合金的成分點位於相圖中的Y+WC+C三相區，合金內部將出現第三相—石墨相；當合金的碳含量低於低碳側的邊界時，則合金的成分位於Y+WC+C三相區，合金內部將出現第三相C相。無論是石墨相還是C相的出現，都會使合金的性能惡化，對硬質合金製品產生有害影響。




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