硬質合金軸承滾珠是以高硬度難熔金屬碳化物(如WC、TiC)微米級粉末為主要成分,鈷(Co)、鎳(Ni)或鉬(Mo)為粘結劑,通過粉末冶金工藝在真空爐或氫氣還原爐中燒結製成的球形零件。其物化特性具體如下:

一、硬質合金軸承滾珠的物理特性
1. 高硬度
硬度範圍:HRA 90-92(相當於HRC 69-81),遠高於普通鋼珠(HRC 60-65)。
表現:在幹摩擦狀態下,碳化鎢(WC)的摩擦係數較低,且粘結相鈷(Co)可起到固體潤滑劑作用,進一步降低摩擦。
優勢:耐磨性是鋼珠的數十倍至上百倍,顯著延長軸承使用壽命。
2. 高密度
密度值:約14.9 g/cm3,是鋼珠(約7.8 g/cm3)的近兩倍。
影響:高密度賦予滾珠更高的慣性,適合高速旋轉場景,同時增強抗衝擊能力(但需注意硬質合金本身脆性較大)。
3. 熱穩定性強
高溫性能:在900-1000℃高溫下仍能保持高硬度,紅硬性優異。
應用場景:適用於高溫環境(如油田設備、噴塗機),避免傳統鋼珠因熱膨脹導致的性能下降。
4. 尺寸精度高
製造工藝:通過精密研磨和拋光,表面粗糙度Ra值可低於0.012μm,直徑公差控制在±0.001mm以內。
優勢:減少軸承運行時的振動和噪音,提升旋轉精度和穩定性。
二、硬質合金軸承滾珠的化學特性
1. 耐腐蝕性優異
抗腐蝕能力:能抵抗大氣、酸、堿等腐蝕性介質,不易氧化。
應用場景:適用於鹽酸實驗室、化工設備等腐蝕性環境,替代易銹蝕的鋼珠。
2. 化學穩定性高
抗氧化性:在高溫下不易與氧氣反應,表面形成緻密氧化膜,阻止進一步腐蝕。
表現:長期使用後仍能保持表面光潔度,減少因腐蝕導致的磨損加劇。

三、硬質合金軸承滾珠的力學特性
1. 高抗壓強度
抗壓值:達6000 MPa,遠高於高速鋼(約2000 MPa)。
表現:能承受高載荷而不發生塑性變形,適合重載軸承應用。
2. 抗彎強度較低
抗彎值:一般為1000-3000 MPa,低於抗壓強度。
影響:需避免硬質合金軸承滾珠承受強烈衝擊或彎曲載荷,否則可能發生脆性斷裂。
3. 彈性模量高
彈性模量值:為(4-7)×10? MPa,高於高速鋼。
優勢:在受力時變形量小,有助於保持軸承幾何精度。
四、硬質合金軸承滾珠的應用場景與優勢
硬質合金軸承滾珠憑藉其物化特性,廣泛應用於以下領域:
1. 高端製造:精密軸承、儀器儀錶、航空航太(需高精度、長壽命)。
2. 惡劣環境:油田設備、噴塗機、鹽酸實驗室(耐高溫、耐腐蝕)。
3. 特殊需求:漁具、配重、裝飾(高密度、耐磨性)。