功能梯度硬質合金球齒
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- 發佈於：2015年6月12日
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在八十年代末期，瑞士生產了一種功能梯度硬質合金。功能梯度硬質合金有著高耐磨性的表層和具有高韌性的核心，它可以延長硬質合金球齒的使用壽命，提高鑿岩效率。
瑞士的山特維克公司應用這種方法製造出具有雙相結構的硬質合金，牌號有DP55，DP60和DP65，耐磨損性能和韌性都比傳統的硬質合金高。它主要用以敲擊，旋轉擠壓和旋轉切削鑽孔。在採礦和鑿岩工具中占百分之三十。使用功能梯度硬質合金球齒可以減少鑽孔費用並提高鑽孔效率。例如，在石灰石隧道鑽孔中，牌號DP55的錐形齒鑽速可以達到1.96米每分鐘，使用壽命達到3121米。傳統的硬質合金球齒鑽速僅1.48米每分鐘，使用壽命1000米。
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硬質合金球齒鈷含量
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- 發佈於：2015年6月12日
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隨著鈷含量的增加，硬質合金的硬度和耐磨損度降低，抗彎強度增加，但是抗壓強度比原本的弱。同時，熱膨脹係數上升，導熱性能降低，彈性模量和鋼性模量也相應降低。疲勞強度極限上升。
當硬質合金球齒斷裂時，鈷相導致球齒的塑性變形，碳化物基本保持不變，它的屈服強度極高，對鈷相的塑性變形具有很強的約束作用。低鈷硬質合金的斷裂韌性為KIC=3+90λ½，高鈷硬質合金的斷裂韌性為KIC=57+12λ½。斷裂韌性隨著鈷含量的增加而增加。鈷含量最高達到29%。硬質合金抗彎強度也隨著鈷含量的增加而提高，但當鈷含量達到或超過10%時，抗彎強度反而有所降低。
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硬質合金球齒粒度
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根據不同的使用需求，生產硬質合金球齒一般使用中粒度或大粒度的硬質合金。硬質合金粒度對硬質合金球齒性能的影響表現為以下幾個方面：
1.耐磨性和硬度。硬質合金球齒硬度不僅跟鈷含量有關，還跟硬質合金粒度有關。隨著鈷含量和硬質合金粒度的增大，硬質合金球齒的耐磨性和硬度相應地降低。硬質合金粒度越小，硬質合金球齒耐磨性能越高。
2.抗彎強度。如果硬質合金粒度是2um，隨著鈷含量的增加硬質合金球齒的抗彎強度也增加。如果硬質合金粒度是在3um-5um之間，抗彎強度起初隨著鈷含量的增加而增加，到達了一定程度後開始下降。
3.斷裂韌性。對於鈷含量相同的硬質合金球齒，如果硬質合金粒度越大，斷裂強度就越高。反之則越低。
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硬質合金球齒碳含量
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硬質合金碳含量是影響硬質合金球齒性能的一個重要因素，包括抗彎強度，硬度，密度和抗腐蝕性能。
1.抗彎強度。一般來說，對於含鈷量低的硬質合金YG10，抗彎強度在高碳側達到最大值。對於含鈷量高的硬質合金YG20，抗彎強度在低碳側達到最大值。過少或過高的碳含量都會影響硬質合金球齒的抗彎強度。
2.硬度。碳含量的改變會導致硬質合金相和鈷相的變化。碳含量過少時，粘結相降低，硬度也隨之降低。
3.密度。如果碳含量減少，則硬質合金球齒密度增加。反之，如果碳含量增加，則密度降低。
4.抗腐蝕性。少量的碳含量結合鈷相可以提高硬質合金球齒的抗腐蝕性。反之，過多的碳含量則會降低硬質合金球齒的抗腐蝕性能。
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硬質合金球齒品質控制方法
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硬質合金球齒品質控制分為內在品質控制和外觀品質控制，內在品質控制包括成分和結構，外觀品質控制包括尺寸和表面粗糙度。
1.硬質合金球齒的尺寸，彎曲，變形和毛刺程度應該在一定的標準範圍之內。
2.硬質合金球齒應該在高溫和長時間的碳化環境下生產。碳含量須在6.14-6.20%之間。硬質合金粒度應在2-3um之間。
3.硬質合金球齒碳含量必須控制在一個很小的範圍內。磁飽和值應在93-96%。
4.根據硬質合金球齒不同的應用，鈷的含量須在6-16%。濕磨時間控制在24小時之內。燒結溫度需要足夠高以增加硬質合金球齒的韌性。
5.減少硬質合金球齒內部的孔隙，避免大顆粒晶體產生。
6.使用低壓燒結減少硬質合金球齒內部的孔隙，加強其斷裂韌性。
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