硬质合金（如钨钴类、钨钛钴类）是切削工具、模具及耐磨件的核心材料，其检测需围绕 成分精度、物理性能、微观结构、服役性能 四大核心展开，确保材料的高硬度、耐磨性与可靠性。以下是硬质合金检测的关键项目与技术要点：

一、成分与相组成检测

1. 主成分分析
   • WC含量：X射线荧光光谱（XRF）测定，误差≤±0.5%（ISO 4499-2）；
   • Co粘结相比例：6%-20%（常规牌号），化学滴定法（GB/T 5124）。
2. 微量元素与杂质
   • TiC/TaC添加量：ICP-OES检测，用于高温合金（如YT类），TiC≤10%；
   • 杂质元素（Fe、Cr）：≤0.5%（避免脆性相生成，ASTM B887）。
3. 相结构分析
   • XRD物相鉴定：确认WC、Co相及η相（如Co₃W₃C）的存在与分布；
   • 碳含量控制：游离碳≤0.1%，总碳量5.5%-6.0%（碳硫分析仪，ISO 3907）。

二、物理与机械性能检测

1. 密度与孔隙度
   • 阿基米德法：相对密度≥99.5%（GB/T 3850）；
   • 孔隙度评级：A02-B00（金相法，ISO 4505）。
2. 硬度与韧性
   • 洛氏硬度（HRA）：88-93（YG类合金，ISO 3738）；
   • 维氏硬度（HV30）：1200-1600（高钴牌号，GB/T 4340）；
   • 断裂韧性（KIC）：≥10MPa·m¹/²（压痕法，ASTM B771）。
3. 抗弯强度
   • 三点弯曲试验：≥2000MPa（WC-10%Co，ISO 3327）。

三、微观结构与均匀性检测

1. 晶粒度与分布
   • 金相显微镜：WC晶粒尺寸0.5-5μm（粗/中/细晶，ISO 4499-3）；
   • 晶粒均匀性：晶粒尺寸极差≤1μm（SEM-EDS面扫）。
2. 粘结相分布
   • 钴池检测：Co相连续分布，无局部富集（金相图谱A00-C00，ISO 4499-4）；
   • 孔洞与缺陷：孔隙≤10μm，每平方毫米≤5个（GB/T 3488）。
3. 涂层结合力（涂层硬质合金）
   • 划痕试验：临界载荷LC≥50N（TiAlN涂层，ISO 26443）；
   • 热震试验：1100℃↔室温循环20次，无剥落（DIN 50124）。

四、服役性能与耐久性评估

1. 耐磨性测试
   • 磨粒磨损：ASTM G65，磨损量≤0.1cm³（橡胶轮法，载荷30N）；
   • 高温红硬性：800℃×4h后硬度保留≥85%（ISO 4883）。
2. 切削性能验证
   • 车削试验：切削速度200m/min，刀具寿命≥30分钟（ISO 3685）；
   • 崩刃率：断续切削100次，刃口无宏观缺损（JIS B4053）。
3. 腐蚀与氧化
   • 盐雾试验：5% NaCl喷雾500h，质量损失≤0.1mg/cm²（GB/T 10125）；
   • 高温氧化：900℃×10h氧化增重≤2mg/cm²（ASTM G54）。

五、检测标准与限值

六、常见问题与改进措施

七、检测流程建议

1. 原料控制
   • WC/Co粉末费氏粒度（0.8-2.0μm）、氧含量（≤0.3%）检测；
   • 喷雾干燥造粒流动性（霍尔流速≤35s/50g）。
2. 生产过程监控
   • 压制密度：生坯密度≥50%理论密度（激光测厚仪）；
   • 烧结曲线：温度1400-1500℃，真空/低压烧结（实时记录收缩率）。
3. 成品全检与认证
   • 批次抽检：每炉批抽5片，检测硬度、密度、金相；
   • 第三方认证：通过ISO 9001、NADCAP（航空材料）等标准。

总结

硬质合金检测需以 “高精度、高性能、高稳定” 为核心：

• 核心指标：WC含量偏差≤±0.5%、HRA≥90、抗弯强度≥2000MPa；
• 工艺优化：纳米晶WC制备、梯度结构设计（表面富Co层）、CVD/PVD复合涂层；
• 应用适配：区分切削工具（高硬度）、矿山工具（高韧性）、精密模具（低孔隙）等级别需求。

建议企业建立 “成分-工艺-性能”全链路质控体系，结合AI辅助金相分析（自动评级）与数字化工艺仿真，推动硬质合金在航空航天、新能源装备等高端领域的技术突破。

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CMA认证

检验检测机构资质认定证书

证书编号：241520345370

有效期至：2030年4月15日

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实验室认可证书

证书编号：CNAS L22006

有效期至：2030年12月1日

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质量管理体系认证证书

证书编号：ISO9001-2024001

有效期至：2027年12月31日

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