硬质合金球齿的耐磨性能分析

昨天，我们介绍了硬质合金球齿的类别和用途，对硬质合金球齿有了大概的了解。硬质合金球齿的用途如此广泛，和它拥有的超强耐磨性能是分不开的。今天，西迪小编继续给大家分享硬质合金球齿的耐磨性能相关知识。

现代科技不断在进步，人们的探索领域也在不断扩展和深入，而对工具的要求也越来越高，因为人类探索的环境严苛恶劣，很多工具零部件要在这样的环境下工作，就必须具备各种综合性强的性能。比如需要面临高压密封、酸碱腐蚀等挑战。而硬质合金球齿的高硬度、高密度和较高的熔点以及良好的化学稳定性，让它具备了绝对优势，在矿山开采、油田钻井，隧道挖掘、岩层掘进等方面有着较为广泛的应用。

硬质合金球齿的耐磨性能强大是经过国内学者做过大量研究证明的。采用硬质合金球齿对花岗岩进行磨削实验。选择立式车床作为仪器，试验固定球齿的侵入深度，从而检测硬质合金球齿的耐磨性。硬质合金球齿具有较高硬度，但其属于脆性材料，韧性并不怎么好。单位摩擦功磨损量越小，硬质合金球齿的耐磨性越大。

从研究实验不难看出硬质合金球齿磨削花岗岩的磨耗比大约都在一千多左右，磨耗比越低与潜孔钻头球齿现场工作情况越相吻合。在潜孔钻头工作时，绝大部分的硬质合金球齿都是因为发生磨损而失效，只有少部分的球齿是因冲击断裂而失效。在一些高风压潜孔钻头作业中对其制作工艺要求也更加严格，如果球齿磨损失效需要频繁更换，就会使得人力以及物力成本大大增加。因此相关研究人员分别从碳化钨（WC）晶粒尺寸、微量元素、粘结剂、化学热处理等几个方面研究对硬质合金球齿耐磨性能的影响。这里我们着重探讨微量元素添加对硬质合金球齿耐磨性能的影响。

通常情况下为了细化碳化钨类硬质合金球齿的晶粒，常常通过添加晶粒长大抑制剂的方法；而提高硬质合金球齿的耐腐蚀性能则通过添加耐腐蚀的成分；对于改变合金性能则可以通过添加稀土元素或者高熔点金属等方法实现。经过大量的实验以及统计数据表明，最为有效的对于WC-20Co晶粒长大的抑制剂为碳化钒以及铌、钽、钛、锆等元素，这些元素的加入有助于晶粒细化并提高耐磨性。而稀土元素的加入可以与氧O、钙Ca、硫S等杂质发生球状的复杂化合物，即改变了原有界面杂质的分布状态。此外钴Co元素在碳化钨WC上的润湿性也得到了一定的改善，界面的联结强度得到了提高，因而耐磨性也有所提升。