硬質合金球材料的滲碳工藝

在製作硬質合金球過程中，在各滲碳溫度下，硬質合金球的梯度層厚度均隨滲碳時間的增加而增加，這可以理解為由滲碳氣氛中擴散進來的總碳量隨時間延長而增大，可以分解更多的幾相，梯度層厚度也就自然地增加了。但是，硬質合金球表層的WC晶粒因碳含量的增加和滲碳時間的延長而長大，以及表層鈷相含量的減少，會引起合金的擴散通道減少，單位時間內向內部擴散的碳原子數量減少，相當於減慢了幾相的分解速度。因此，隨滲碳時間延長，硬質合金球梯度層厚度的增幅會減緩。

短時滲碳時由於碳擴散量有限，僅使表層較窄範圍內的幾相發生分解，因此富鈷區鈷濃度不高。隨著滲碳時間延長，碳擴散使得合金一定厚度處的幾相分解，析出的CO相由於液相遷移而聚集在兩相區與三相區之間，時間越長富鈷層離表層越遠，即梯度層厚度增大，且鈷濃度越高。因此，對於不同尺寸的合金塊體，隨著滲碳時間的增加，最後可能會出現幾相完全消失的現象。因此，控制工藝適當，可以制取少或無幾相的鈷呈梯度分佈的硬質合金，表層Co含量低，芯部Co含量高，這樣其表層硬度高、耐磨性好，而芯部強度大、衝擊韌性好，使硬質合金球的強度與韌性得到了很好的協調。




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