近些年，PDC 钻头几乎融入到了各行各业中，其发展势头只增不减，不断地朝 向新的领域发展，应用范围迅猛不断地扩大，对 PDC 钻头刀具的未来发展具有重大的 战略意义。

1。3 硬质合金（YG8）

1。3。1 硬质合金的概述

硬质合金（YG8）通常是指以化学 元素周期表中Ⅳa、Ⅴa、Ⅵa 族的 9 种金 属碳化物和 Fe、Co、Ni 等铁族金属组成 的混合固溶体，采用粉末冶金工艺制备 而成的合金总称[10]，其具体的制备生产 流程如图 1-3 所示。硬质合金中碳化物主 要以 WC、TiC、TaC、NbC、VC 等强碳 化物形式存在，碳化物相使合金高硬度、 耐磨性和脆性的特点，而粘结相则赋予 硬质合金较高的强度及韧性。

图 1-3 硬质合金生产工艺流程

1。3。2 硬质合金的性能及应用

通常按照硬质合金的应用领域不同大致可分为硬质合金切削刀具，硬质合金工模 具，硬质合金量具件，矿山勘探钻采用硬质合金四大类[11]。就目前的应用领域来看， WC-Co 类硬质合金的应用最为广泛，常作为于难切削金属材料的切削加工，如铸铁、 有色金属及其合金等。除此之外，也作为工模具材料使用于金属热拉伸模具、冲挤压 模具、量具以及矿山机械和地质勘探耐磨零件等要求高硬度、高耐磨性及一定韧度的 工程领域。WC-Ti-Co 类硬质合金的应用主要集中在普通钢材料车铣刨磨加工，而 WC-TiC-(NbC)-Co 类硬质合金则由于其更高强的硬度性能，可满足对高硬度材质的零 件的切削加工工艺。

从近几年的发展来看，硬质合金的发展是值得肯定的，特别是 WC-Co 系（YG 类）硬质合金凭借十分优异的各项综合机械力学性能，深受高硬度耐磨材料市场的青睐，拥有巨大的市场占有率。具体 WC-Co 类硬质合金具有以下性能特点[12]。①高强 的硬度及耐磨性，合金硬度一般都在 HRA86~93 间。在温度高达 1000~1100℃的高温 环境下，硬度仍可保持在较高水平，约为 HRA73~75。②高抗弯强度。在合理范围内， 钴含量的提高可以相应的提高硬质合金的抗弯强度。在含钻量一定时，钨钴合金的抗 弯强度通常是要高于钨钛钴类合金的。③稳定的化学性能。某些牌号的硬质合金能在 复杂的工作环境下服役，如酸、碱、海水、大气、低温等环境下。高温环境仍能保持 高效优良的性能而不发生明显的腐蚀氧化等失效形式。④热膨胀系数较小，硬质合金 的热膨胀系数要普遍低于各类常见的金属材料。为使得尽量减少焊接后的残余应力， 尽量选择较小热膨胀系数差异的材料。⑤优良的耐磨性。硬质合金的耐磨性要比最优 良的高速钢还要高出大约 15~20 倍。

综合 WC-Co 类硬质合金的各项优异性能，使得硬质合金从传统的切削工模具， 地质矿山钻采工具中，逐步向量具、夹具及各种耐磨零件中扩展使用[13]。并越来越贴 近我们的生活，应用到诸如手表壳、圆珠笔等人们的普通日常生活用品之中。这类硬 质合金的应用推翻了我们对传统材料的认识，为材料的新领域扩展引起技术性。文献综述

1。3。3 硬质合金的钎焊性能

硬质合金表面含碳量较高，表面游离碳的存在使得钎料在被焊面上难以展开，因 此硬质合金的钎焊性比较差。钎焊温度也是一个重要因素，在钎焊试验中，当钎焊温 度过高时，钎缝组织发生被氧化以及成分的严重烧损；而钎焊温度偏低时，则钎料流 动性能又不好，润湿性差，易造成虚焊，气孔和夹渣等问题，严重降低了接头强度[14]。 硬质合金的填缝性差，多是因为硬质合金与液态钎料界面处张力的差异较大。使液态 钎料往往沿基体表面流铺，而难于填充较宽的钎缝[15]。