硬質合金球原材料的脫碳燒結是將高於正常碳含量的WC-Co合金壓胚真空燒結，燒結後於弱脫碳氣氛中冷卻，便可誘發合金中碳的擴散，通過碳的擴散作用在WC-Co合金中的表面層內生成鈷的富集區，或在WC-(W，Ti)C-Co、WC-(W，Ti，Ta)C-Co硬質合金球的表面層內生成鈷富集的表面區。這種硬質合金球稱為表面富鈷層。這種硬質合金球在抗摩擦，硬度及韌性等方面，其效果十分明顯。

採用脫氮處理法將碳化物、氮化物(或碳氮化物)、鈷等粉末原料按一定比例配料、球磨、乾燥、過篩、添加成形劑，然後成形與燒結即可得到含氮梯度硬質合金塗層基體。其燒結通常分兩步進行，第一步：預燒。在預燒過程中主要是脫成形劑和去氧以便在隨後的燒結過程中獲得緻密的燒結體。第二步：梯度燒結。經預燒的樣品在1450℃的真空中處理2小時左右，從而在合金的表面形成缺立方相碳化物和碳氮化物的韌性區。




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塑料鎢中，鎢粉末的體積是整個產品的三分之二，但是品質可以達到整個產品的90%以上，塑料比鎢粉末的價格低，因此這種產品生產成本比較低，並且屬於持久耐用品，因為塑料鎢具有很好的防腐蝕性，密度高，體積小，良好的防輻射性，鎢塑料通常被加工成遮罩件產品和漁墜子。

隨著經濟的發展日常生活中的輻射越來越多，遮罩件已經成了必需品，以前的醫療遮罩件都是用鉛材料製成的，基於鉛是有毒的，對環境的危害很大，而且鎢塑料的密度比鉛大，同樣的輻射塑料鎢產品的體積可以比鉛製品小三分之一，因此塑料鎢是代替鉛生產遮罩件的最佳選擇。塑料鎢遮罩件越來越多的被用於醫療及工業領域。




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梯度硬質合金球的設計，一般應經過以下幾個環節：首先要根據構件的結構形狀和實際使用條件，得出熱力學邊界條件；從已有的材料合成及性能資料庫中，選擇有可能合成的金屬一陶瓷材料組合體系及製備方法；假定粘結相、硬質相的組合比與分佈規律，用材料微觀組織混合律得出材料結構的等效物理參數；利用熱彈性理論及計算數學方法，對已選定的材料結構組成的梯度成分的分佈函數進行溫度分佈模擬和熱應力模擬並加以校核，設計出最優的成分分佈及材料體系。

梯度硬質合金球設計的核心工作主要有下麵三部分：1. 建立適當的梯度硬質合金球成分分佈模型，使設計的梯度功能材料滿足性能要求；2. 對梯度硬質合金球的物性參數進行估算；3. 計算梯度功能材料的溫度場和熱應力。




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梯度硬質合金球成功地解決了傳統均勻硬質合金球中存在的硬度和韌性之間的矛盾，這種新材料的開發被認為是“自20世紀50年代以來硬質合金發展史上的一次最重要的創新”。由於梯度硬質合金獨特的組織結構和性能，己成為當前梯度功能材料以及硬質合金球領域的重要研究內容。目前在塗層基體、採礦和鑿岩工具等方面有著廣泛的應用，且其應用領域正在不斷擴大。

用作塗層基體由於不同材料的熱膨脹係數不同，塗層工具材料在冷卻過程中由於熱應力而可能產生裂紋。採用梯度硬質合金作為基體，即經梯度燒結後的塗層基體在其表面區域形成缺立方相碳化物和碳氮化合物的韌性區域，能夠有效的阻止硬質合金球塗層中形成的裂紋向合金內部擴展、提高介面結合強度和降低介面應力集中，從而提高硬質合金球的使用性能。




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材料抑制裂紋產生、擴展、直至失效的能力取決於材料的能量吸收能力。硬質合金球使用時，經常要承受很大的衝擊載荷，要求必須具有一定的韌性。例如在石油鑽井領域，硬質合金球在反復衝擊作用下，易使合金產生裂紋；裂紋的擴展致使合金崩刃脆裂。裂紋的深度和擴展速度是隨碳化物晶粒尺寸的增加而減小的，並且裂紋的形態、方向和深度也因WC晶粒尺寸而異，細晶粒合金的裂紋多為平直，少而長；粗晶粒合金裂紋不規則，密而短。

對於硬質合金球，當Co含量一定時，粗粒WC要比細粒WC的韌性高。在石油鑽井、壓力加工工具之類的應用場合，WC-Co硬質合金球應具有WC+Y兩相結構。如果碳含量過高，超過相圖中的高碳側邊界時，合金的成分點位於相圖中的Y+WC+C三相區，合金內部將出現第三相—石墨相；當合金的碳含量低於低碳側的邊界時，則合金的成分位於Y+WC+C三相區，合金內部將出現第三相C相。無論是石墨相還是C相的出現，都會使合金的性能惡化，對硬質合金製品產生有害影響。




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鎢塑料也被成為塑料鎢，鎢塑料的開始應用可以追溯到幾年前，在現在生活中鎢塑料扮演著很重要的角色，尤其是在屏蔽件領域，鎢塑料是把無鹵塑料通過特定的工藝注入鎢粉末中，這種產品結合鎢粉末和塑料的特性，形成了有很多自己獨特的優點，密度高，良好的防輻射性，可以很容易的被加工成不同形狀的產品，沒有用限制在電子電器產品中使用的有害物質，無毒環保，符合國家標準，加工成本低，持久耐用等。因此，無論是在屏蔽件產品方面還是在配重產品方面，塑料鎢製品是鉛製品的最佳替代品。因為鉛是有毒的，對環境危害很大。




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梯度硬質合金是梯度硬質合金球的主要原材料，而梯度硬質合金的燒結主要採用兩步燒結法(氣壓燒結+滲碳處理)製備，其工藝流程主要為WC粉+Co粉+W粉→PPPEG酒精溶液濕磨→噴噴霧乾燥→制粒→壓模成形→氣壓燒結→滲碳處理→後續處理。梯度硬質合金的燒結與正常硬質合金的生產工藝最主要的區別在於有意添加了適量的純W粉，從而以得到不同程度的缺碳量，增強硬質合金球的性質。

對於己經緻密的缺碳硬質合金，為了使氣氛中的活性碳原子能夠進入合金內部，需要在合金中形成一定量的液相，以液相為載體加速活性碳原子的擴散。燒結時間和滲碳時間因合金製備的過程中兩次加熱到液相出現，為了避免晶粒的過分長大，燒結時間要合理控制，並選擇合適的尺寸。通過對碳含量的控制使硬質合金球的硬度和韌性得以提高，從而加強硬質合金球的“雙高”性能。




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硬質合金球是以硬質合金為材料，而燒結是硬質合金製備過程中一道主要工序。燒結過程比較複雜，既有物理變化，也有化學反應。硬質合金球材料燒結屬於典型的液相燒結，其主要過程包括脫膠、燒結體緻密化、碳化物晶粒長大、粘結相成分的變化及合金組織的形成等。根據傳統液相燒結理論，硬質合金的液相燒結過程包括三個階段：液相的流動和WC顆粒重排階段；WC的溶解一析出階段；固相燒結階段。

通常認為室溫下鈷不溶於碳化鎢中，而碳化鎢在鈷中的溶解度小於l0/0。在液相出現以前，碳化鎢在鈷中的溶解度隨溫度的升高而增大：1000℃時約為4%，共晶溫度時為10%左右。達到共晶溫度後，成分符合Co-WC線的燒結體開始出現共晶成分的液相，繼續升溫達到燒結溫度並保溫時，燒結體由液相和剩餘的碳化鎢固體組成。冷卻時，碳化鎢將會從液相中析出，並在達到共晶溫度後形成WC+γ(γ相為W和C與Co的固溶體)二元共晶，最後得到WC+γ兩相組織的合金，並經過一定工序製備成WC+γ兩相組織的硬質合金球。




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對於滲碳處理後硬質合金球原材料內液態粘結相的定向遷移引起的鈷相梯度分佈的形成機理，其液相的定向遷移主要有三類：液相量不同引起的品質遷移、WC粒度不同引起的粘結相定向遷移和碳含量不同引起的液相遷移。

高碳硬質合金球原材料在脫碳氣氛中進行脫碳處理，液態粘結相就會由試樣的內部向表面遷移，而低碳合金經滲碳處理液態粘結相會向中心部位遷移。硬質合金球原材料碳含量不同引起的遷移現象實質是由於合金內部不同的部位液相量不同引起的，這類經脫碳或滲碳處理的合金，硬質合金球原材料內部碳含量不均勻，碳含量高的區域其液相含量相對較碳含量低的區域多，液相就從碳含量高的區域向碳含量低的區域遷移。液相遷移的機理主要有粘結相從粗顆粒碳化物區域向細顆粒碳化物區域遷移；粘結相從液相量高的區域向液相量低的區域遷移，遷移的驅動力為液相壓力差，即液相體積差的作用。




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鎢塑是漁墜子的理想材料。如今鎢塑漁墜子正逐漸取代鉛墜子用於漁具上，從而避免了鉛對水源的污染。鎢塑漁墜子的比重比鉛墜子大，性能更加優異。

鎢塑漁墜子柔韌性高，您可以將其揉捏成任何您所需的形狀。漁具只需用一點點的鎢塑。鎢塑還可平衡魚鉤。鎢塑可以增加魚鉤的重量，從而讓魚鉤下潛到足夠深的深度。鎢塑廣泛用於漁具上。

鎢塑漁墜子比重高，因此可以讓漁墜下沉速度更快。比重大的另一優勢在於抗風性強。鎢塑漁墜子不具有毒性，可直接用手接觸，而且不需要佩戴手套。該產品如今備受廣大垂釣愛好者的青睞。該產品十分柔軟，具有耐磨性。如果不需要，可輕易地將其從漁具上移除，使用起來十分方便。無論是在晴朗的天氣，還是在有風的天氣，都可以使用鎢塑漁墜子。它能讓您充分享受垂釣的樂趣。




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