硬质合金球具有高强度、高耐磨、高精度、耐高温、耐腐蚀等特点，在石油行业阀球密封等方面得到广泛应用。由于硬质合金球材料硬度高达HRA87以上，是钢球洛式硬度的两倍以上，是难加工材料。

硬质合金球的主要成分是难熔金属的碳化钨和粘结金属钴。由于难熔金属碳化钨具有极高的硬度，所以合金本身具有很高的硬度，一般在HRA86-93之间，并随合金中含钴量的增加而降低。其次，硬质合金球的硬度与碳化钨晶粒的大小有密切关系，随着碳化钨晶粒的细化，硬质合金球的硬度加。引起硬度变化还有一些工艺上的原因，如球磨制度不当、欠烧或过烧，均会使硬质合金硬度降低。因此，适当调整碳化钨晶粒，改进生产工艺可以改变硬质合金球的硬度。使用中，硬质合金球高温硬度很好，在500℃以下时，其硬度维持不变。当温度高于500℃时，硬度才有明显下降。但在1000℃-1100℃时，硬质合金的硬度HRA仍有73-76，相当于HB430-477。




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硬质合金球自上世纪应用到石油采矿工具以来，在钢铁、有色金属、隧道、煤炭、建材和石油开采等领域工程中，应用范围日益扩大。硬质合金作为硬质合金球重要的原材料，使用量较大，仅我国每年耗用在矿用工具方面的硬质合金就达5000吨以上，占硬质合金总产量的1/3左右。随着硬质合金球需求量的增长，对硬质合金的质量要求也在增长。而硬质合金产品质量及使用效果在很大程度上取决于牌号成分设计和牌号选择。选用硬质合金首先要从了解硬质合金牌号开始。

硬质合金球的特点是耐磨性高，长时间工作并无显著磨损，能极大地提高加工质量，光洁度高和尺寸精确。然而硬质合金的韧性较差，脆性较高。因此，要更好更合理地使用硬质合金，必须了解它的各项性能及其与使用的关系。




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硬质合金球原材料在高温条件下，随着温度的升高，由于金属钴的屈服强度急剧下降而变软，且合金钴含量越高，受温度影响越严重，高温强度越低。因此，高温强度降低是一般硬质合金球不可避免的固有特性，且钴含量越高下降越厉害。

梯度结构硬质合金球因为钴含量的梯度分布，表面区因其钴含量相对较低，温度升高导致的表面强度的下降较小，因而具有较好的抗开裂性能，有利于保持合金的高温强度；中间富钴层由于钴含量高，该区受温度升高导致的强度下降较大。因此，400℃时，表面区由于其钴含量较低，且温度升高导致的WC/CO相界面结合力下降不大，断裂主要以穿晶断裂为主，而富钴区钴含量高，软化导致WC/Co相界面结合力下降严重，因此极少出现穿晶断裂，少量的穿晶断裂依然存在，其中固溶了较多的W，W的固溶强化部分避免了其强度下降，断口表面凹凸不平，粗糙程度增大，裂纹扩展路程增大，裂纹扩展消耗的断裂能增大，有利于延缓硬质合金球强度下降。




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钨镍铁合金一种以钨为基（约90～98%）并加入镍、铁、铜或其他组元的合金，比重一般为17.0～18.5。这种合金具有高密度，良好的塑性和可切削性、对γ射线或X射线有极好的吸收能力。

钨镍铁合金因密度高在体育用品中经常用做钨合金飞镖的镖杆，使飞镖具有更好的稳定性。还可以制作渔具中的渔坠：子弹型、水滴型、圆管型、半水滴型、圆柱有孔型。又可做成配重件，应用在哑铃、高尔夫球杆球头，滑雪板、网球拍、以及赛车中。

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钨合金松木车配重块对于松木车是必不可少的，不仅可以减少空气阻力，而且会产生极大的能量。松木车没有动力，完全依靠从斜坡下落的自由加速度，以及车手的操控能力。松木玩具车是以汽车重力为动力的车辆。他们开始是在倾斜的轨道上举行的比赛,车滚下倾斜的轨道，朝着终点线，由轨道引导。大多数曲目都建立了从倾斜的开始部分，长平段的过渡。在这些轨道上，汽车必须完成的平段，同时保持尽可能多的速度。装有钨合金配重块的松木车，可以使其更加平稳快速的通过弯道。松木车用钨合金块还可用钨泥对松木车的重量进行微调。松木车用钨合金块是松木车用配重件最理想的材料。

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硬质合金球的断裂亦与材料表面的氧化相关。硬质合金球在空气中将发生氧化，其中WC氧化将形成WO3相，粘结相氧化后形成CoW。钴含量越高，由于氧化导致的性能下降越严重。这是因为形成的氧化层脆性大，强度低，易于开裂，而裂纹的形成又提供了氧化介质扩散的通道，使氧化反应快速的继续进行下去，导致强度的下降。

不过，对于梯度结构硬质合金球来说，其材料表层钴含量低，因此受氧化影响导致材料强度的降低较小，难于形成初始裂纹。而且，裂纹一旦形成后，固溶了较多W而得到了强化的中间富钴层的存在，使得断口表面凹凸不平，增加了断裂面积，阻碍裂纹的扩展，这在某种程度上有效地保持了高温强度。并且，硬质合金球材料生成的氧化物容易剥落，导致实际的承载面积减小，也是导致横向断裂强度测钴相变的影响。




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随着梯度硬质合金由于钴含量的梯度分布，在合金表层区与芯部区形成高的残余压应力，相应地在中间富钴层存在高的残余拉应力。因此，表面层高的残余压应力的存在延缓裂纹的形成，有利于其横向断裂强度，而富钴层高的残余拉应力的存在将会加速裂纹的扩展，加速高温下己经软化的钴相断裂，不利于其横向断裂强度。不过，随着试验温度的升高，金属相与陶瓷相之间的热应力将变小，因此，残余拉应力导致裂纹加速扩展的作用相应地减弱，可以部分地延缓其高温强度的下降，从而使梯度结构硬质合金具有较好的高温稳定性。

纯钴属多晶型金属，低温时为密排六方结构，高温时为面心立方结构。由于合金中几相的存在，使Co基固溶体粘结相中W的固溶度显著增加，从而使合金中粘结相的相对含量明显增加，并且提高了fcC-hcP的转变温度，马氏体相变得到了抑制。此外，温度升高能提高W和C在粘结相Co中的溶解度，起到一定固溶强化作用，阻碍钴的软化，也可以提高硬质合金中粘结相的百分含量和体积分数，从而使粘结相平均自由程度变大，合金横向断裂强度得以提升。




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粘结相钴由于其金属固有的特点随着温度升高，其屈服强度下降，由于其固有的金属特性，随着温度升高到一定数值时，屈服强度氏急剧下降。因此，硬质合金的高温强度和常温强度有明显的区别。

钴随着温度的升高而变软，WC与Co之间的结合力下降，因此易于发生晶粒拔出的WC/Co沿晶断裂和Co/Co之间的撕裂。400℃时，钴变软不严重，在其表面以穿晶断裂为主，局部存在钴相的塑性变形和显微二次裂纹，因此还具有较高的横向断裂强度。晶界和Co/Co之间以沿晶断裂和钴相的撕裂为主，横向断裂强度逐渐降低。此外，富钴区由于其钴含量较高，因此该区受强度下降的影响更大。但是，裂纹传播到此区时，在表面层和富钴层之间形成了明显的裂纹偏转，断口表面凹凸不平，裂纹扩展路程增大，裂纹扩展消耗的断裂能增多，从而消耗了大量的能量，有利于提高其断裂强度。因此，梯度硬质合金在高温下依然保持了较高的强度。




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高比重钨合金有许多特殊的性能，比如：

体积小但高密度（通常为<16.5克/厘米><3<~18.75克<3），高熔点，硬度大，出色的耐磨性，高极限抗拉强度，延展性好，低蒸气压，耐高温，热稳定性好，易加工，耐腐蚀，良好的抗震性，极高的辐射吸收能力，优秀的抗冲击能力和抗龟裂性，并且无毒环保，与国际环境保护标准是一致的。




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钨泥是一种全新的钨制品，它颠覆了以往钨制品一贯刚硬富含金属质感的形象，不会硬化，具有一定的柔韧性可以随意捏成各种形状。钨泥具有粘性，防水性，无毒性。钨泥的密度优势所以常用做配重产品使用，可以用于松木玩具车、模型飞机等配重。钨泥可揉捏的形态，对重量进行微调，便于控制配重的重量。钨泥具有疏水性，所以在渔具中可以充当渔坠子使用，用手轻揉便可以把钨泥固定在鱼线或者鱼钩上，具有很好隐蔽性，便于在各种水域中使用。钨泥的密度大，使用钨泥可以让渔坠子下沉得更快。

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