在粗晶硬质合金球的制备过程中，其原材料主要为粗晶硬质合金，其与普通的中、细晶粒硬质合金球相比，具有更长的寿命。一般来说，普通晶粒合金的WC相中存在WC（1-x）和W2C相，难以发生孪生-滑移变形，而粗晶中只含单一WC相，同时相内杂质含量少，WC晶粒能够通过孪生-滑移发生协调变形，从而提高了合金的整体塑性变形能力，使得合金中的裂纹扩展速率下降，从而使粗晶硬质合金球具有更好的韧性。

粗晶硬质合金球的硬度、钴相平均自由程及WC晶粒度之间的页存在着密切的关系，粗晶硬质合金球的硬度保持不变的情况下，通过降低粗晶硬质合金的钴含量，可使粗晶硬质合金球中钴相平均自由程（λ）增加，进而提高其韧性；与此同时，粗晶硬质合金球中的钴相所占体积百分比下降，粗晶硬质合金球的耐磨性也会提高。



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根据山特维克的有关标准，WC晶粒度大于3.5μm的合金被称作粗晶硬质合金。与中、细晶粒硬质合金球相比，粗晶硬质合金球具有良好的冲击韧性和抗热疲劳性能，被广泛用于热采井、出砂井、抽油泵、火电厂水除灰排渣系统、流体密封用旋转球等领域。

国内外在制备粗晶硬质合金球中，关于粗晶WC原料方面的，对粗晶WC粉末原料的要求基本一致：1）化合碳高，游离碳低，只含单一的WC相，有害杂质少；2）晶粒均匀，亚晶尺寸粗大，微观组织缺陷少。制备粗晶WC粉末的方法也不断更新，概括起来主要有：1）粗颗粒W粉高温碳化法；2）氧化钨掺Li盐的中温还原和高温碳化法；3）添加Co、Ni高温碳化法；4）添加Na盐还原法；5）APT快速煅烧快速还原法；6）卤化物沸腾层氢还原法；7）粗晶Al热工艺；8）W精矿熔盐碳化法（气体喷射法）；9）二步碳化法；10）湿氢还原高温碳化法。




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在一些使用场合中如承受冲击载荷时，粗晶硬质合金球的破坏形式与普通的中、细晶粒硬质合金球有所不同，而且由于合金中WC晶粒的增粗，硬质合金球的使用寿命往往会有明显提高。对粗晶硬质合金球在这些使用场合中寿命提高的机理，主要有裂纹扩展应力松驰强化、WC塑性变形增强机理、钴相平均自由程增加强化机理、抗热效应增强机理等。

粗晶硬质合金球裂纹主要以晶间方式扩展，若遇到大颗粒WC，则发生WC的解理断裂。WC晶粒越粗，Co层厚度越大，裂纹扩展阻力越大。除了较厚的Co层阻碍会减小裂纹的扩展速度外，粗大的WC晶粒还易于造成裂纹扩展路径的拐折和分叉，其拐折与WC的某一晶向有关。这些拐折和分叉有效地减少了裂纹尖端的应力强度因子，使裂纹的扩展实际有效驱动力减小，相当于造成了裂纹的“松驰”作用；裂纹的拐折还易造成裂纹的Ⅱ型分量，从而造成裂纹扩展卸载过程中的错配，使裂纹提前闭合，显著地减少了裂纹扩展的有效应力强度因子，从而显著地降低了裂纹的扩展速率，提高了裂纹扩展的门槛值，提高了硬质合金球的裂纹扩展应力松驰。




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