硬质合金性能改善的途径

　　一、提高原材料的质量
　　1.提高原材料的纯度
　　据认为，含量在200PPm以下的Na、Li、B、F、A1、P、K等微量元素对N粉的还原、碳化和硬质合金的烧结均有不同程度的影响，而对合金性能和组织结构三菱刀片的影响也很值得研究。
　　高强度，高冲击韧性的合金(如矿用合金和铣削刀具)要求高，
　　冲击载荷不大但要求加工精度高的连续切削刀具合金则对原料纯度的要求不大高。
　　2.控制原料的粒度及其分布
　　防止缺陷：应避免碳化物或钴粉原料中NACHI鑽頭出现过大的颗粒，防止合金在烧结时生成粗大碳化物晶粒和钴池。
　　优化性能：同时控制原料的粒度与粒度组成，以满足不同产品的需要。如切削工具应选用费氏粒度小于2微米的碳化钨粉，耐磨工具应选用2-3微米的碳化钨粉，而矿山工具则应当选用大于3微米的碳化钨粉。
　　分级:我国现在也研制了钨粉水力连工業用油续分级的技术和工艺，能按需要将工业钨粉分为5-8个粒级，下限为0.5—2微米。
　　二、改善合金的组织结构
　　超细晶粒合金：
　　碳化物晶粒度小于1μm，能同时具有较高的硬度和韧性。
　　非均质结构合金：
　　非均匀结构合金是将二种不同成分或不同粒度的混合料混和在一起金屬切削油制成的在显微组织上或成分不均匀的特殊品种的硬质合金，它往往兼有粗晶粒合金的高韧性和细晶粒合金的高耐磨性，或兼有高钴合金的高韧性和低钴合金的高耐磨性。
　　超结构合金
　　通过特殊生产工艺使合金的组织由那些富钴的金属脉连结起来的定向不等轴碳化钨单晶薄片区域组成，这种合金在遭受反复压缩冲击时有突出的耐磨性和极高的耐用度。
　　梯度合金：
　　成分有梯度变化的合金，导致硬度、韧性呈现梯度变化。
　　三、改进或选用新的硬质相及粘结相
　　硬质相：
　　常见的硬质相是碳化钨，但由于世界上钨资螺旋絲攻源短缺。发展了以TiC，TaC，Cr3C2等敞硬质相的合金。此外还研究了添加不同量的ZrC。HfC、Cr3C2、VC、MO2C和NbC等碳化物以细化合金组织的改善性能。其中较为有效的是HfC、TaC、VC，
　　其他碳化物来说，由于粘结金属对它们的润湿性能不佳，故未能取得大的进展。
　　粘结相
　　常用钴如添加合金元素，添加某些超细的惰性氧化物来强化粘结相;
　　采用Ni，Fe或其他金属来取代钴作粘结相，单独以Ni和Fe作粘结剂。在对硬质相的润湿性、对硬质相的溶解度等方面有不一定理想
　　合金粘结相。Fe—Co—Ni合金 、(Fe、Ni)合金、CraC2—(Ni，p)作粘结相的硬质合金，以铜合金、Ni—MO合金，Nb—Co合金，Nb—Ni合金等作粘结剂的硬质合金
　　由于钴具有良好的综合性能，它对硬质合金，特别是碳化钨为基的硬质合金，还是效果最好的粘结金属。