超细纳米硬质合金简介

如何平衡普通结构硬质合金的耐磨性和韧性一直是硬质合金研究的一个重要方向。在新的一些研究中发现在硬质合金粘结相（如钴Co）含量不变的情况下，碳化钨（WC）硬质相的晶粒度减小为0.8μm以下时，相应的合金的硬度和强度都有着一定的提升，且晶粒度进一步减小，提升的效果也愈发明显。因此，超细纳米硬质合金也逐渐成为如今硬质合金领域的一大热点。目前一般所指的纳米晶硬质合金为250nm以下的纳米结构的硬质合金，而完全固结后晶粒尺寸小于30nm的硬质合金还处于研发阶段，未真正得到实际的推广使用。

超细纳米硬质合金的出现给硬质合金的硬度和强度间存在的矛盾提供了新的解决途径，兼具高硬度和高强度的超细纳米硬质合金在加工一些硬脆材料时显示出普通结构硬质合金无法比拟的性能优势，如超细纳米硬质合金WC-Co其硬度可达HRA93，而横向断裂强度大于5000MPa，极大地满足了现代加工工业以及一些特种材料加工领域的高要求，尤其适用于高负荷、高应力磨损、对锐利和刚性要求较高的工具和模具，具有代表性的如PCB（印刷电路板）微钻和微铣刀、整体硬质合金钻头等一些高端领域产品。

然而超细纳米硬质合金还存在着一些问题亟待解决。一般来说，传统硬质合金的晶粒尺寸越细，其硬度相应变高，但断裂韧性有所下降。这就使得当晶粒减小到一定程度时，如达到纳米尺寸时，断裂韧性是否下降很多，目前的研究尚存在一定的不确定性。有研究表明，当硬质合金晶粒细化到纳米级时，其力学行为和性能会发生难以预料的的变化。

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