添加微量元素对硬质合金球齿的优化

现如今，国内外的一些厂家在硬质合金球齿的制作过程中添加了微量的TaC，其作用是改善合金粘结相成分及晶界微观结构，以在一定程度上提高硬质合金的耐磨性、抗热冲击性和抗热塑变性。但是加入TaC会在一定程度上增加制造的成本费用，并且如果加入量过大会使得硬质合金球齿的强度降低。而有实验表明，将Ta和Mo作为添加剂适量地加入到WC-Co硬质合金中，能得到断裂韧性极高且硬度未降低的硬质合金。这是由于Ta和Mo分布于WC颗粒之间形成了一层复杂的碳化物，且部分Mo进入Co粘结相，从而在磨损时起到了晶界强化的作用，断裂韧性也随之提高，在高硬度钻岩掘进的过程中表现出良好的冲击韧性和高耐磨性。

此外，在WC-Co硬质合金中加入Ni、P元素之后，可形成Ni-Co-P合金、Ni-P合金以及Co-P合金。其中Co-P合金的共晶温度为1020摄氏度，Ni-P合金的共晶温度为880摄氏度，分别比Co的熔点的1495摄氏度和WC-Co的1340摄氏度低。其主要原因P原子吸附和偏析于Ni、Co颗粒的表面，从而降低的Ni、Co颗粒的表面能。因此，该类合金在相对较低的温度下呈液相，液相的提前出现使得固相颗粒的溶解与析出以及骨架的形成也提前发生，使烧结过程更为充分，从而有效提高了硬质合金球齿的致密化速度和使用性能。

 

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