在金剛石工具(鋸片、鉆頭、磨輪等)中,碳化鎢(WC) 主要作為高耐磨骨架相,提升胎體硬度、耐磨性與金剛石把持力。目前主流替代方案是多元預(yù)合金粉(含 W、Cr、Mo、Ni 等),通過成分設(shè)計(jì)、原位碳化物強(qiáng)化、固溶 / 彌散強(qiáng)化,實(shí)現(xiàn)性能接近或局部超越 WC,同時(shí)降本、改善韌性、適配低溫?zé)Y(jié)。
鐵 - 銅 - 鎳 - 鎢(Fe-Cu-Ni-W)預(yù)合金粉(最主流)
核心成分:Fe (40~60%)、Cu (15~30%)、Ni (5~15%)、W (5~20%) + 少量 Cr/Mo
替代原理
W 原位碳化物:燒結(jié)時(shí) W 向金剛石界面偏聚,生成WC/W?C過渡層,形成化學(xué)冶金結(jié)合,把持力接近純 WC
多元強(qiáng)化:Fe 提供骨架硬度;Cu 低溫液相燒結(jié)、增韌;Ni 改善潤(rùn)濕性、提升強(qiáng)韌性;W/Cr/Mo 形成彌散硬質(zhì)相(碳化物、金屬間化合物)
性能
硬度:HV 350~600(接近中低碳化鎢胎體)
韌性:優(yōu)于純 WC(抗崩裂、抗沖擊)
燒結(jié)溫度:950~1080℃(比 WC 低 100~200℃,保護(hù)金剛石)
成本:比 WC 低 30~50%
應(yīng)用:石材鋸片、混凝土鋸片、通用鉆頭、磨輪(替代 70~80% WC 場(chǎng)景)