硬质合金阀球的热疲劳效应

由于硬质合金阀球在工作过程中，会与其他物质接触时产生相对运动而产生热量，可表示为Q∝pvt 。式中轴向推力（p）相对速度（v）接触时间（t）由于受到介质冲刷过程的非连续性，使p在一定范围内波动，即硬质合金阀球温度在一定范围内波动。在在长时间重复冲击冲刷的情况下，硬质合金阀球不但受到周期性的热冲击，而且在表面下产生很大的温度梯度。由于γ相的热膨胀系数比WC相约大三倍。因此，在冷却时，γ相中将产生相当大的热交变拉应力。

在相同条件下，高Co硬质合金阀球的热应力比低Co硬质合金阀球要大，在冲击条件下，硬质合金阀球的热应力可接近或超过硬质合金的抗拉强度值，在这样大的热交变应力作用下，经过一段时间后，在硬质合金阀球工作表面产生“蛇皮”式的热疲劳裂纹。热疲劳裂纹的密度随钴含量和WC晶粒度的增加而增加。热疲劳裂纹的深度与扩展速度随钴含量与WC晶粒度的增加而减小。因此，选用粗晶粒度硬质合金阀球，可以增加合金的抗热冲击能力。




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