梯度硬质合金齿渗碳工艺对其梯度层厚度的影响

许林，张烈华，王晋春

(中石化石油机械股份有限公司，湖北 武汉 430223)

梯度硬质合金齿渗碳工艺对其梯度层厚度的影响

许林，张烈华，王晋春

(中石化石油机械股份有限公司，湖北 武汉 430223)

提出了一种新颖的制备梯度硬质合金材料的方法，其优点是将不含η相、钴均匀分布的硬质合金基体在一定的气氛中进行渗碳处理,从而在其表面得到一定厚度、外硬内韧的梯度硬质合金材料,其心部结构均匀且不存在η相,不降低硬质合金原材料的性能，同时其制备方法简单，有利于工业化生产和批量应用。研究了渗碳温度、渗碳时间和渗碳气氛对硬质合金齿梯度层厚度的影响。结果表明，随着梯度处理温度的升高，硬质合金齿梯度层厚度就越大；当硬质合金齿梯度处理时间短时，硬质合金齿不会形成梯度层，随着时间的增加，梯度层厚度也会增加；随着硬质合金齿梯度处理甲烷流量的增加，梯度层厚度也会随之增加。

梯度硬质合金齿；渗碳处理；梯度层厚度

硬质合金材料以其优异的耐磨性、较好的强度在刀具、建筑、矿山开发和油气开采领域得到广泛应用。硬质合金齿硬度越高韧性越差，韧性越好硬度越低[1,2]。随着材料技术的发展，近年来通过对常规硬质合金材料进行梯度处理，形成了一种外硬内韧的材料结构，在其表面生成一层含钴量低、硬度较高的梯度层，既提高了表层的耐磨性，又保持了整体的韧性，很好地解决了硬质合金材料表层的耐磨性与整体的韧性之间的矛盾。……