硬质合金球是以硬质合金为材料，而烧结是硬质合金制备过程中一道主要工序。烧结过程比较复杂，既有物理变化，也有化学反应。硬质合金球材料烧结属于典型的液相烧结，其主要过程包括脱胶、烧结体致密化、碳化物晶粒长大、粘结相成分的变化及合金组织的形成等。根据传统液相烧结理论，硬质合金的液相烧结过程包括三个阶段：液相的流动和WC颗粒重排阶段；WC的溶解一析出阶段；固相烧结阶段。

通常认为室温下钴不溶于碳化钨中，而碳化钨在钴中的溶解度小于l0/0。在液相出现以前，碳化钨在钴中的溶解度随温度的升高而增大：1000℃时约为4%，共晶温度时为10%左右。达到共晶温度后，成分符合Co-WC线的烧结体开始出现共晶成分的液相，继续升温达到烧结温度并保温时，烧结体由液相和剩余的碳化钨固体组成。冷却时，碳化钨将会从液相中析出，并在达到共晶温度后形成WC+γ(γ相为W和C与Co的固溶体)二元共晶，最后得到WC+γ两相组织的合金，并经过一定工序制备成WC+γ两相组织的硬质合金球。




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钨塑是渔坠子的理想材料。如今钨塑渔坠子正逐渐取代铅坠子用于渔具上，从而避免了铅对水源的污染。钨塑渔坠子的比重比铅坠子大，性能更加优异。

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对于渗碳处理后硬质合金球原材料内液态粘结相的定向迁移引起的钴相梯度分布的形成机理，其液相的定向迁移主要有三类：液相量不同引起的质量迁移、WC粒度不同引起的粘结相定向迁移和碳含量不同引起的液相迁移。

高碳硬质合金球原材料在脱碳气氛中进行脱碳处理，液态粘结相就会由试样的内部向表面迁移，而低碳合金经渗碳处理液态粘结相会向中心部位迁移。硬质合金球原材料碳含量不同引起的迁移现象实质是由于合金内部不同的部位液相量不同引起的，这类经脱碳或渗碳处理的合金，硬质合金球原材料内部碳含量不均匀，碳含量高的区域其液相含量相对较碳含量低的区域多，液相就从碳含量高的区域向碳含量低的区域迁移。液相迁移的机理主要有粘结相从粗颗粒碳化物区域向细颗粒碳化物区域迁移；粘结相从液相量高的区域向液相量低的区域迁移，迁移的驱动力为液相压力差，即液相体积差的作用。




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构件中材料成分和性能的突然变化常常会导致明显的局部应力集中，无论该应力是内部的还是外加的；如果从一种材料过渡到另一种材料是逐步进行的，这些应力集中就会大大地降低。这些考虑形成了大多数功能梯度材料的基本逻辑要素。

在硬质合金球实际使用时，不同工作部位往往有着不同的性能要求。如油井矿山用的硬质合金球要求其具有高的表面耐磨性和整体抗冲击性。梯度硬质合金球是一种新型硬质合金材料，这种梯度硬质合金球的结构特征是：表层为低粘结相的组织结构，芯部的粘结相含量平均值，在表层与芯部之间为一过渡层，其粘结含量较高且呈连续分布。在这种梯度硬质合金球结构中，由于各部分粘结相分布不同，使得各部位性能不同:合金表层粘结相含量低于平均值，具有很高的硬度和良好的耐磨损性能，过渡层粘结相含量高，可满足很好的韧性和耐冲击性。




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