礦用硬質合金發展趨勢

硬質合金材料除了在切削領域扮演著重要角色之外，在挖掘以及鑽探行業也有著較為廣泛的運用。礦用硬質合金的主要產品就是硬質合金球齒。其通過裝配在礦用工具上利用鑽壓以及自身旋轉所產生的衝擊載荷破碎岩石。在鑿岩過程中，鑽頭不但需要經受高頻衝擊載荷，還需要承受扭轉、彎曲、拉伸以及壓縮等多種複合應力的作用以及在高速回轉碰撞的環境下經受岩石、礦水等工作介質的磨損與腐蝕。因此，礦用硬質合金工具對耐磨性以及韌性都有著極高的要求。

目前礦用硬質合金主要發展趨勢包括雙晶結構、雙粘結相結構、蜂窩結構以及低鈷粗晶硬質合金三類。雙晶結構硬質合金也被稱為非均勻晶粒硬質合金，由於其在WC晶粒分佈曲線上具有兩個峰值，故又被稱為雙峰結構硬質合金。其中粗晶WC結構提供良好的塑性與韌性，一定比例的細晶WC則提供高的耐磨性；雙粘結相結構硬質合金與普通結構硬質合金相比在顯微結構設計方面具有更大的自由度（包括硬質相尺寸、硬度、韌性、體積率以及基體的強度與韌性）。其可通過顯微結構和性能的單獨控制來匹配所需的各項性能；蜂窩結構硬質合金是通過成分結構與性能設計，使合金中既有低鈷細晶組織，又有高鈷粗晶組織且呈蜂窩結構；低鈷粗晶硬質合金的結構設計原理是：WC晶粒較粗，比表面積較小，使合金中Co層增厚，從而提高合金的衝擊韌性；合金中Co含量的減少及WC含量的增加，使得合金的耐磨性提高。

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