硬质合金球材料的渗碳工艺

在制作硬质合金球过程中，在各渗碳温度下，硬质合金球的梯度层厚度均随渗碳时间的增加而增加，这可以理解为由渗碳气氛中扩散进来的总碳量随时间延长而增大，可以分解更多的几相，梯度层厚度也就自然地增加了。但是，硬质合金球表层的WC晶粒因碳含量的增加和渗碳时间的延长而长大，以及表层钴相含量的减少，会引起合金的扩散通道减少，单位时间内向内部扩散的碳原子数量减少，相当于减慢了几相的分解速度。因此，随渗碳时间延长，硬质合金球梯度层厚度的增幅会减缓。

短时渗碳时由于碳扩散量有限，仅使表层较窄范围内的几相发生分解，因此富钴区钴浓度不高。随着渗碳时间延长，碳扩散使得合金一定厚度处的几相分解，析出的CO相由于液相迁移而聚集在两相区与三相区之间，时间越长富钴层离表层越远，即梯度层厚度增大，且钴浓度越高。因此，对于不同尺寸的合金块体，随着渗碳时间的增加，最后可能会出现几相完全消失的现象。因此，控制工艺适当，可以制取少或无几相的钴呈梯度分布的硬质合金，表层Co含量低，芯部Co含量高，这样其表层硬度高、耐磨性好，而芯部强度大、冲击韧性好，使硬质合金球的强度与韧性得到了很好的协调。




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