矿用硬质合金发展趋势

硬质合金材料除了在切削领域扮演着重要角色之外，在挖掘以及钻探行业也有着较为广泛的运用。矿用硬质合金的主要产品就是硬质合金球齿。其通过装配在矿用工具上利用钻压以及自身旋转所产生的冲击载荷破碎岩石。在凿岩过程中，钻头不但需要经受高频冲击载荷，还需要承受扭转、弯曲、拉伸以及压缩等多种复合应力的作用以及在高速回转碰撞的环境下经受岩石、矿水等工作介质的磨损与腐蚀。因此，矿用硬质合金工具对耐磨性以及韧性都有着极高的要求。

目前矿用硬质合金主要发展趋势包括双晶结构、双粘结相结构、蜂窝结构以及低钴粗晶硬质合金三类。双晶结构硬质合金也被称为非均匀晶粒硬质合金，由于其在WC晶粒分布曲线上具有两个峰值，故又被称为双峰结构硬质合金。其中粗晶WC结构提供良好的塑性与韧性，一定比例的细晶WC则提供高的耐磨性；双粘结相结构硬质合金与普通结构硬质合金相比在显微结构设计方面具有更大的自由度（包括硬质相尺寸、硬度、韧性、体积率以及基体的强度与韧性）。其可通过显微结构和性能的单独控制来匹配所需的各项性能；蜂窝结构硬质合金是通过成分结构与性能设计，使合金中既有低钴细晶组织，又有高钴粗晶组织且呈蜂窝结构；低钴粗晶硬质合金的结构设计原理是：WC晶粒较粗，比表面积较小，使合金中Co层增厚，从而提高合金的冲击韧性；合金中Co含量的减少及WC含量的增加，使得合金的耐磨性提高。