深冷處理對硬質合金材料的影響

首先，從微觀組織形貌上看，深冷處理工藝並未引起硬質合金WC晶粒度、鄰接度以及γ相平均自由程的明顯變化。未經深冷處理的硬質合金中只含有極少量的η脆性相，與未經過深冷處理的硬質合金材料相比，深冷處理後由於硬質合金長期暴露在極端溫度下而η相增多。還有研究發現深冷處理後，硬質合金中的碳化物分佈更為均勻，粘結相Co對硬質相WC的粘結更為牢固，使得硬質合金的總體耐磨性得到提升。從物相結構上看，深冷處理時溫度的降低提供了更大的兩相自由能差（高溫相α-Co(fcc結構)、低溫相Σ-Co(hcp結構)），在低溫下降低了原子擴散能力使得這種轉變以無擴散型相變方式進行。在YW硬質合金刀片的深冷處理研究中發現，未經深冷處理的刀片中既有Σ-Co相也有α-Co相，而深冷處理後的刀片中只含有Σ-Co相。這說明經過深冷處理後，YW中的金屬Co發生了較為完全的馬氏體轉變。總的來說，深冷處理能夠促進硬質合金粘結相Co從面心立方向密排六方轉變。

由於硬質合金的WC相和Co粘結相二者的熱膨脹係數和線膨脹係數相差較大，因而在燒結冷卻之後，在硬質合金內部存在很大的熱應力。其中WC相所受到的是壓應力，Co相受到的是拉應力。通過深冷處理可以使硬質合金兩相熱應力得到鬆弛，從而提高硬質合金刀具的強度。另外，在機械性能方面，對硬質合金刀具進行深冷處理後，硬度有著較大的提高（可從HRA90提高至HRA92,、HV1764提高至HV2263.7）。而對YG6X、YG8、YG10C、YT14四個牌號進行深冷處理後，各牌號的合金矯頑磁力得到了明顯的提高、比飽和磁化強度明顯降低、硬度有所提升、密度基本不變而抗彎強度大幅提升。