滲碳對硬質合金球表面硬度和抗彎性能的影響

硬質合金球在製作過程中，滲碳後的硬質合金球的表面硬度高於未經過滲碳的燒結態硬質合金的硬度；隨著滲碳時間增加，合金的表面硬度值先增大後減小。其原因在於硬質合金球在滲碳處理過程中，在其內部形成了鈷的梯度分佈，表面的鈷含量降低，從而導致合金的表面硬度增大，相應地提高了合金的耐磨損性能。在滲碳處理過程中，隨著滲碳時間的延長，合金表層的WC晶粒有長大的趨勢，晶粒的長大將會使得合金的硬度降低，適當的梯度層厚度對提高合金的性能非常有利。

滲碳後形成梯度的硬質合金球的抗彎性能明顯優於燒結態的均勻的硬質合金球。材料的抗彎強度主要取決於WC晶粒的大小和鈷相厚度。在燒結過程中，隨著溫度的升高，WC晶粒逐漸長大，晶粒的比表面積減小，從而晶粒與晶粒之間的接觸面也減小，燒結體斷裂時的路徑縮短，加速燒結體發生斷裂；反之，WC晶粒越小，材料的斷裂過程中斷裂的路徑越長，增加了斷裂面積，有利於阻止材料發生斷裂。故過長時間的滲碳由於易於引起表面WC晶粒的過分長大，加速了硬質合金球斷裂的萌生，導致其橫向斷裂強度的下降。




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