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合金粉(含 W、Cr、Mo、Ni 等),通過成分設計、原位碳化物強化、固溶 / 彌散強化,實現性能接近或局部超越 WC,同時降本、改善韌性、適配低溫燒結。
鐵 - 銅 - 鎳 - 鎢(Fe-Cu-Ni-W)預合金粉(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:燒結時 W 向金剛石界面偏聚,生成WC/W?C過渡層,形成化學冶金結合,把持力接近純 WC
多元強化:Fe 提供骨架硬度;Cu 低溫液相燒結、增韌;Ni 改善潤濕性、提升強韌性;W/Cr/Mo 形成彌散硬質相(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:優于純 WC(抗崩裂、抗沖擊)
燒結溫度:950~1080℃(比 WC 低 100~200℃,保護金剛石)
成本:比 WC 低 30~50%
應用:石材鋸片、混凝土鋸片、通用鉆頭、磨輪(替代 70~80% WC 場景)