添加微量元素對硬質合金球齒的優化

現如今，國內外的一些廠家在硬質合金球齒的製作過程中添加了微量的TaC，其作用是改善合金粘結相成分及晶界微觀結構，以在一定程度上提高硬質合金的耐磨性、抗熱衝擊性和抗熱塑變性。但是加入TaC會在一定程度上增加製造的成本費用，並且如果加入量過大會使得硬質合金球齒的強度降低。而有實驗表明，將Ta和Mo作為添加劑適量地加入到WC-Co硬質合金中，能得到斷裂韌性極高且硬度未降低的硬質合金。這是由於Ta和Mo分佈於WC顆粒之間形成了一層複雜的碳化物，且部分Mo進入Co粘結相，從而在磨損時起到了晶界強化的作用，斷裂韌性也隨之提高，在高硬度鑽岩掘進的過程中表現出良好的衝擊韌性和高耐磨性。

此外，在WC-Co硬質合金中加入Ni、P元素之後，可形成Ni-Co-P合金、Ni-P合金以及Co-P合金。其中Co-P合金的共晶溫度為1020攝氏度，Ni-P合金的共晶溫度為880攝氏度，分別比Co的熔點的1495攝氏度和WC-Co的1340攝氏度低。其主要原因P原子吸附和偏析於Ni、Co顆粒的表面，從而降低的Ni、Co顆粒的表面能。因此，該類合金在相對較低的溫度下呈液相，液相的提前出現使得固相顆粒的溶解與析出以及骨架的形成也提前發生，使燒結過程更為充分，從而有效提高了硬質合金球齒的緻密化速度和使用性能。

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