球齿用硬质合金,是由钴粉和碳化钨粉末通过粉末冶金方法制备的一类高性能耐磨材料,因其高的硬度、耐磨性和良好的抗冲击性能,用于凿岩、钻探等领域。其性能好坏直接关系到凿岩钻头的使用效率和使用寿命。
球齿用硬质合金在使用过程中,世界各国已逐渐形成了较为统一的性能标准要求,如表1所示。
钴wt,% |
WCwt,% |
硬度HRA |
孔隙度 |
密度克/立方米 |
强度兆帕 |
6~8 |
92~94 |
89~91 |
A04B02 |
14.7~15.0 |
>2000 |
常规球齿用硬质合金的微观组织是一种均匀结构,WC颗粒在钴粘结相基体上均匀分布。该类材质制备的硬质合金球齿在中硬岩层中的使用效果较好,已取代了硬质合金钎片。但在高硬度、高致密性岩层中,往往出现不耐磨情况,使用寿命较短。
美国专利US5880382公开了一种具有网状结构的硬质合金球齿用材质,该合金是在纯钴基体上分布着硬质合金团粒,因此合金的韧性较好。现场试验表明,该结构能够明显的提高硬质合金抗冲击性能,适用于要求高韧性的油田开采。但其耐磨性较低,不适宜在矿用合金领域采用。