硬質合金頂錘

硬質合金頂錘就是生產人造金剛石裝置的重要組成部件，並且在金剛石合成的過程中承受高溫高壓的交變載荷，其壽命的長短直接決定著金剛石合成的生產成本。

基本介紹

• 中文名：硬質合金頂錘
• 外文名：Tungsten Carbide Anvil
• 組成：WC+Co

原理

國內的人造金剛石合成行業主要以六面頂合成工藝為主，屬於靜壓觸媒法，而頂錘材料以YG8硬質合金為主。其基本原理是在六個面分別採用六個硬質合金頂錘，同時作用域由六面體的葉臘石所組成的高壓型腔上，使得型腔內的石墨在觸媒作用下通過高溫高壓轉變為金剛石。

牌號

適用於硬質合金頂錘的牌號包括YG6、YG8以及YG12x等。YG6類硬質合金，成分為94%WC + 6%Co，以中顆粒的WC粉和Co粉為主。較高的硬質相WC含量保證了硬質合金頂錘的抗壓性能要求。但是粘結相Co的含量較低在一定程度上影響了頂錘的抗拉強度，在金剛石合成的過程中容易出現開裂的情況。此外YG6類的硬質合金頂錘對於C含量的控制存在一定的困難，在合成過程中容易出現游離態的C或η相而影響頂錘的使用性能；YG8類硬質合金中含有92%的WC以及8%的Co屬於中顆粒硬質合金，其不但具有良好的抗壓性能，同時也具有良好的抗拉性能。具有較長的使用壽命，早期發生裂錘的情況較少；YG12x類硬質合金是一種細顆粒的硬質合金，在Co含量一定的情況下，WC的晶粒度越細則相應的密度、硬度以及抗壓強度等綜合性能都得到明顯的提升，是硬質合金頂錘材料中較為理想的一種。

性能

1.高硬度及抗壓性能（HRA>85，承壓5000MPa以上）；
2.高強度以及高韌性（硬質合金頂錘在工作時斜面需承受較大的拉應力>35kg/mm2）；　
3.耐高溫和耐磨耐蝕性（在合成金剛石的過程中C元素轉變溫度約為2000℃，所添加的觸媒既要利於合成進行又不能與頂錘發生反應）。

發展

硬質合金頂錘使用壽命約為5000次左右，萬克拉消耗>3kg。而相比國內金剛石合成同行業，國外的相關企業已經開始採用YG12x細顆粒硬質合金金剛石頂錘，其硬度普遍可達HRA90.5以上，抗彎強度達3000MPa，平均使用壽命超過了8000次，萬克拉消耗<1.5kg。因此，通過細化晶粒，提高硬質合金頂錘的密度、韌性、抗彎強度，延長頂錘使用壽命，較少工作耗損，是一種硬質合金頂錘發展的必然趨勢。