硬度、矫顽磁力及抗折力

 

分布，同时因为钴的β→α相变化是一种迟缓的(extremely slugglish) 麻田散相变化(matensitic transformation)，在冷速快的时候会有残留常温β钴，这些残留常温β钴如果于使中进行相变化造成钴相收缩，则钴相拉应力情形更加严重，不利于使用寿命。

将超硬合金深冷处理，可以将超硬合金的内部应力逆向调整，即是减少钴中的拉伸应力，甚至调整至适当的压缩应力，如此可以减少裂纹的起始，提升耐疲劳强度，增加裂纹成长的阻力，提高韧性，并增加钴对碳化钨的结合性，减少碳化物剥离，提升对黏着磨耗的耐力，同时减少残留β钴，避免使用中的β→α相变化。

一般评估超硬合金的性能，可以用硬度、矫顽磁力及抗折力等方法，本研究为了将超硬合金性质上微小的变化加以定量化处理，采用帕姆奎司特法分析[5]，即是以钻石针头对试片施以不同的荷重，记录压痕之裂纹长度合之变化，再由荷重对裂纹长度关系图可以得到裂纹趋势斜率，因为此斜率与破裂韧性有关[6]，所以用此斜率作为超硬合金深冷处理后的性能变化的参数。

二、实验结果与与讨论

选取国内外知名的四家超硬合金制造厂出品之12种常用超硬合金材料，进行深冷处理实验，并用帕姆奎司特法分析其效益，图1为A组试片之深冷处理前后之荷重与裂纹长关系图，依此图可求得裂纹长与荷重线性关系斜率，简称为裂纹趋势斜率；由图1可以看出深冷处理后超硬合金的裂纹趋势斜率有降低的现象，表示藉由材料内部的应力调整，破裂韧性得以提升。利用此法可以求出不同的材料深冷处理前后裂纹趋势斜率变化，如表1所示，虽然不同厂家的产品，其受到深冷处理的影响，会因为制程、成份及碳化物颗粒大小的不同，而有差异，例如C组试片几乎不受处理过程的影响，但整体而言，可以看出钴含量较高或硬度较低的超硬合金，受到深冷处理提升性能的效益越显著 ，如将表1之结果整理作图，可得不同材料之裂纹趋势斜率与硬度关系图，如图2所示，可以明显看出对硬度越低的超硬合金，裂纹趋势斜率降低的越多。