硬質合金球齒發展三大趨勢

因其具有較高的硬度、強度以及優良的耐磨耐蝕性，硬質合金球齒在目前鑿岩、油田採掘以及隧道掘進中有著廣泛的運用。而隨著目前工況的日益複雜，硬質合金球齒自身的性能已經逐漸無法滿足現有的性能要求，因而相關研究人員進行了深入的研究，其中主要包括梯度結構、非均勻結構以及添加微量元素。

1.梯度結構：梯度結構合金又被稱作多相或多結構合金，它所具有的特點就是極高的韌性和高耐磨性。其原理是採用低碳合金，通過真空燒結獲得含η相合金，在滲碳氣氛中進行處理從而改變粘結相分佈，使合金不同部位分佈不同的粘結相含量提升。有實驗表明，具有梯度結構的硬質合金球齒鑽頭的使用壽命相比于普通結構的硬質合金鑽頭長40%-60%，耐磨性也提高了40%-90%。
2.非均勻結構：非均勻結構合金主要可分為兩種，一種是WC顆粒粗細搭配，另一種則是高鈷和低鈷兩種合金進行分別制粒，再相互混合得到的非均勻結構合金。這種非均勻結構的硬質合金球齒具有極高的韌性和耐磨性，但是現在仍處於研發和推廣階段，尚未投入到實際生產中。
3.添加微量元素：根據不同的工況需要，如對硬度、耐磨耐蝕性等性能有特殊要求的，可採用添加相應的微量元素。添加的方式也有兩種方式：其一是直接以固體的形式加入，以TaC和TiC為例，將Ta、Ti、W、C直接加入；而另一種則是以TaC或TiC的單質形式加入。添加微量的TiC和TaC有利於改善粘結相成分以及晶界微觀結構，從而有效提高合金的耐磨性、抗衝擊韌性以及抗熱塑變能力。兩種添加方式所達到的效果也基本等同。

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