渗碳对硬质合金球表面硬度和抗弯性能的影响

硬质合金球在制作过程中，渗碳后的硬质合金球的表面硬度高于未经过渗碳的烧结态硬质合金的硬度；随着渗碳时间增加，合金的表面硬度值先增大后减小。其原因在于硬质合金球在渗碳处理过程中，在其内部形成了钴的梯度分布，表面的钴含量降低，从而导致合金的表面硬度增大，相应地提高了合金的耐磨损性能。在渗碳处理过程中，随着渗碳时间的延长，合金表层的WC晶粒有长大的趋势，晶粒的长大将会使得合金的硬度降低，适当的梯度层厚度对提高合金的性能非常有利。

渗碳后形成梯度的硬质合金球的抗弯性能明显优于烧结态的均匀的硬质合金球。材料的抗弯强度主要取决于WC晶粒的大小和钴相厚度。在烧结过程中，随着温度的升高，WC晶粒逐渐长大，晶粒的比表面积减小，从而晶粒与晶粒之间的接触面也减小，烧结体断裂时的路径缩短，加速烧结体发生断裂；反之，WC晶粒越小，材料的断裂过程中断裂的路径越长，增加了断裂面积，有利于阻止材料发生断裂。故过长时间的渗碳由于易于引起表面WC晶粒的过分长大，加速了硬质合金球断裂的萌生，导致其横向断裂强度的下降。




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