一、化學成分分析

1. 主成分檢測

   • 碳化鎢（WC）含量：占比通常為60%-97%，直接影響硬度和耐磨性。
   • 鈷（Co）含量：黏結相占比3%-30%，決定韌性和抗沖擊性。
   • 其他添加劑：如碳化鈦（TiC）、碳化鉭（TaC）等，用于提升高溫性能或耐腐蝕性。 方法：X射線熒光光譜（XRF）、電感耦合等離子體光譜（ICP）。

2. 雜質元素控制

   • 檢測氧、氮、硫等雜質含量（需符合ISO 4499標準），避免導致材料脆化或孔隙缺陷。

二、物理性能檢測

1. 密度

   • 檢測意義：密度與合金致密度直接相關，理論密度與實際密度的比值（相對密度）需≥99.5%。
   • 方法：阿基米德排水法（GB/T 3848）。

2. 硬度

   • 維氏硬度（HV30）：常規牌號硬度范圍1300-2000 HV，超細晶粒牌號可達2200 HV以上。
   • 洛氏硬度（HRA）：適用于高鈷含量牌號（如HRA 85-93）。

3. 磁性能

   • 磁飽和強度：檢測鈷含量均勻性，偏差需＜0.5%。
   • 矯頑磁力：間接反映碳化鎢晶粒尺寸（細晶粒牌號矯頑力更高）。

三、力學性能測試

1. 抗彎強度（TRS）

   • 測試標準：ISO 3327，典型值1500-4000 MPa。高鈷牌號側重韌性，低鈷牌號側重強度。
   • 試樣要求：3×4×35 mm無缺口試樣，三點彎曲法測試。

2. 斷裂韌性（KIC）

   • 應用場景：礦山工具、沖壓模具等承受沖擊載荷的牌號需重點檢測。
   • 方法：壓痕法或單邊缺口梁法（SENB）。

3. 壓縮強度

   • 適用于耐高壓環境牌號（如YG15），檢測軸向載荷下的變形抗力。

四、微觀結構分析

1. 金相組織

   • WC晶粒度：晶粒尺寸范圍0.2-10 μm，超細晶粒（＜0.5 μm）需通過SEM/TEM觀察。
   • 孔隙度：按ISO 4505分為A00（無孔隙）至A06等級，影響疲勞壽命。

2. 鈷相分布

   • 鈷層均勻性檢測，避免局部富集導致應力集中。

3. 缺陷檢測

   • 使用金相顯微鏡或超聲波探傷，排查裂紋、夾雜等缺陷。

五、表面與尺寸精度檢測

1. 表面粗糙度

   • 切削工具刃口Ra值需≤0.4 μm，拋光牌號Ra≤0.1 μm。

2. 幾何尺寸公差

   • 按ISO 286標準，檢測長度、直徑、角度等參數，精密刀具公差需≤±0.005 mm。

3. 涂層結合力（如TiN、Al2O3涂層）

   • 劃痕試驗法評估涂層附著力，臨界載荷值≥50 N。

六、特殊性能檢測

1. 高溫性能

   • 紅硬性測試：加熱至800-1000℃保溫后檢測硬度保留率。

2. 耐腐蝕性

   • 酸性/堿性環境浸泡試驗（如H2SO4溶液），評估腐蝕失重率。

3. 耐磨性

   • 模擬工況磨損試驗（如Taber磨耗），對比體積磨損量。

七、應用性能驗證

1. 切削工具：進行實際切削測試，監測刀具壽命、崩刃率。
2. 模具材料：測試抗熱疲勞性和抗黏著磨損能力。
3. 礦山工具：沖擊功測試（如JB/T 7985標準）。

總結

硬質合金牌號的檢測需結合材料設計、生產工藝及終端應用，通過多維度數據驗證其性能。例如，切削工具牌號（如YG8、YT15）需側重硬度與紅硬性，而模具牌號（如YN10）則需高韌性和抗疲勞性。嚴格的檢測流程可有效避免因成分偏差或微觀缺陷導致的早期失效，保障工業應用的安全性與經濟性。

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