硬質(zhì)合金是一種利用難熔金屬如碳化鎢（WC）或其他MC型碳化物的硬質(zhì)化合物與結(jié)合金屬通過粉末冶金工藝制備的合金材料。結(jié)合金屬主要是鈷基、鎳基和鐵基。

金相制備

硬質(zhì)合金取樣一般采用大功率精密切割機(jī)和金剛石切割刀片（20lc）。由于其自身堅(jiān)硬的特性，切削面的平整度非常好，通常不需要粗磨步驟。

去除的樣品通常需要在研磨和拋光之前進(jìn)行鑲嵌。在嵌體中，我們建議使用添加了礦物或玻璃粉末的熱嵌環(huán)氧樹脂。如果在某些特殊情況下必須使用冷鑲嵌，我們還需要在樹脂中加入增強(qiáng)陶瓷粉來提高樹脂的硬度。

對(duì)于硬質(zhì)合金的磨削，碳化硅砂紙是無能為力的，所以必須選擇特定的金剛石磨片。當(dāng)研磨去除的材料量很大時(shí)，我們可以使用樹脂結(jié)合盤或45μM金屬結(jié)合板作為研磨的第一步。當(dāng)切割面光滑平整，無需去除材料時(shí)，我們也可以選擇金剛石懸浮液粗拋光的硬磨片作為第一步。

中號(hào)方法一

腳步	1	2	3	4
表面	DGD 馬賽克/DGD Ultra	超墊	文都紡織	微布
顆粒	45微米	9微米	3微米	1微米
潤(rùn)滑劑	水	水	元流體	金屬液
力量	30N	30N	30N	30N
時(shí)間	直到表面變平	5分鐘	3分鐘	2分鐘
轉(zhuǎn)速(rpm)	200	150	150	150

方法二

腳步	1	2	3	4
表面	尖部H	尖部H	文都紡織	微布
顆粒	45微米	9微米	3微米	1微米
潤(rùn)滑劑	元流體	元流體	元流體	金屬液
力量	30N	30N	30N	30N
時(shí)間	直到表面變平	5分鐘	3分鐘	2分鐘
轉(zhuǎn)速(rpm)	150	150	150	150

?拋光m鉆石的三μ金相照片

?一張拋光m鉆石的金相照片

?0.05 μm氧化鋁拋光后

?振動(dòng)拋光前的金相照片

最后，如果使用硅膠或氧化鋁懸浮液進(jìn)行拋光，將獲得清晰的結(jié)構(gòu)，這也與基體和硬質(zhì)相的硬度差異有關(guān)。當(dāng)表面有多層耐磨涂層時(shí)，最后的氧化物拋光還可以增加涂層與基體的對(duì)比度。當(dāng)表面涂層需要EBSD樣品制備時(shí)，振動(dòng)拋光也會(huì)使基體的硬相變突出。

硬度測(cè)試

洛氏硬度 測(cè)試

（一）規(guī)模測(cè)試方法

一、樣品制備及要求

試樣表面粗糙度RA≤2μm。燒結(jié)狀態(tài)試樣表面厚度不小于0.2mm。

樣品制備應(yīng)以盡量減少因加工過程中過熱或淬火引起的表面性質(zhì)變化的方式進(jìn)行

測(cè)定曲面試樣的硬度時(shí)，曲率半徑不應(yīng)小于15mm。為測(cè)定曲率半徑小于 15mm 試樣的硬度，應(yīng)準(zhǔn)備至少 3MM WIDE 的平面。

制備試樣的厚度應(yīng)至少為 1.6mm。

金剛石壓頭作用下的試樣表面應(yīng)與承載面平行，其平行度每10mm長(zhǎng)度不得超過0.1mm。

2.設(shè)備

測(cè)試設(shè)備的測(cè)量精度不得低于0.2hra。

金剛石壓頭應(yīng)符合gb/t 230.2-2012的相關(guān)規(guī)定，金剛石壓頭的性能應(yīng)在校準(zhǔn)后的硬度計(jì)上進(jìn)行檢查。一套硬質(zhì)合金標(biāo)準(zhǔn)試塊由五個(gè)試塊組成。每個(gè)硬質(zhì)合金標(biāo)準(zhǔn)硬度塊上至少要有五個(gè)壓痕，并計(jì)算每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)塊的平均硬度及其與校準(zhǔn)硬度的差值。計(jì)算五個(gè)差值的算術(shù)平均值和極差。如果平均值不超過校準(zhǔn)值的±0.3hra，量程范圍不超過0.6HRA，則可以使用壓頭。硬質(zhì)合金標(biāo)準(zhǔn)硬度塊應(yīng)具有以下所有或任何硬度值：85.5、88.5、91.0、92.0 和 93.0hra。

3.測(cè)試步驟

選擇最接近試樣硬度值（估計(jì)值）的硬質(zhì)合金標(biāo)準(zhǔn)硬度塊，在標(biāo)準(zhǔn)塊上測(cè)量三個(gè)HRAS的硬度。這三個(gè)讀數(shù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)塊校準(zhǔn)的硬度值之差應(yīng)在±0.5hra以內(nèi)。

如果差值大于±0.5hra，檢查硬度計(jì)和金剛石壓頭，排除誤差原因。

如果差值在± 0.5hr a 以內(nèi)，則在樣品的平均硬度中加上或減去差值。

維氏硬度試驗(yàn)方法

斷裂韌性（KIC）被認(rèn)為是材料的固有特性，是指材料的抗斷裂性。 KIC的常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試方法包括在測(cè)試樣品中產(chǎn)生小裂縫，然后施加可控載荷以擴(kuò)大裂縫。與常規(guī)方法相比，壓痕斷裂法更容易測(cè)試，樣品損失更低，是評(píng)價(jià)脆性材料斷裂韌性的常用方法。

在確定脆性材料的斷裂韌性時(shí)，關(guān)鍵是要根據(jù)裂紋形態(tài)和材料特性選擇正確的方程來計(jì)算斷裂韌性。壓痕斷裂韌性試驗(yàn)是利用維氏硬度壓痕產(chǎn)生的裂紋來估計(jì)材料的KIC。這些裂紋是通過使用維氏硬度壓頭對(duì)一小塊測(cè)試材料施加高負(fù)荷而形成的。

如下圖所示，在理想的裂紋輪廓中，每個(gè)尖角都有一條裂紋延伸出來：

不良裂紋輪廓的示例如下。如果裂紋過多或裂紋長(zhǎng)度不均勻，則不能用硬度法估算KIC：

壓痕周圍通常有兩種裂紋，即掌狀裂紋和中線裂紋。本文簡(jiǎn)要介紹了硬質(zhì)合金裂紋的計(jì)算方法。通常選擇 HV30 作為刻度。

當(dāng)然，最簡(jiǎn)單的方法是選擇測(cè)量軟件，然后直接取測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算：