硬質合金球是以高硬度難熔金屬碳化鎢粉末為基體，以鈷（Co）、鎳（Ni）或鉬（Mo）為粘結劑，通過真空爐或氫氣還原爐燒結製成的粉末冶金製品。其硬度特性及關鍵影響因素如下：
一、硬度範圍與性能優勢
1. 核心硬度指標
硬質合金球硬度普遍在 HRA 86-93 之間，部分高性能產品（如YG6x、YT15等）硬度可達 ≥90.5 HRA。這一數值遠超普通鋼球（洛氏硬度約HRC 60，相當於HRA 80左右），是鋼球硬度的1.2-1.5倍。
2. 性能優勢
耐磨性：耐磨性能為傳統鋼珠的數十至上百倍，適用于高摩擦場景。
耐高溫性：500℃以下硬度基本不變，1000-1100℃時硬度仍維持HRA 73-76（相當於HB 430-477），遠優於鋼球在高溫下的軟化特性。
抗腐蝕性：在酸、堿等腐蝕性環境中性能穩定，而鋼球易受腐蝕導致硬度下降。
二、硬度關鍵影響因素
1. 成分比例
碳化鎢（WC）含量：WC是硬度主要來源，其含量越高，硬度越高。但過高會導致脆性增加，需通過粘結劑平衡。
粘結劑（Co/Ni/Mo）含量：鈷（Co）是最常用粘結劑，其含量增加會降低硬度但提升韌性。例如：
YG6（含6% Co）硬度約HRA 91.5，適用于高硬度需求場景；
YG8（含8% Co）硬度約HRA 90，韌性更優，適用于衝擊載荷場景。
碳化鎢晶粒尺寸
晶粒細化可顯著提升硬度。例如，納米級WC晶粒的硬質合金球硬度可比常規產品提高5-10 HRA。
晶粒粗化會降低硬度，但可能提升抗衝擊性能。
3. 生產工藝
燒結溫度與時間：欠燒（溫度不足或時間短）會導致孔隙率增加，硬度下降；過燒（溫度過高或時間長）可能引發晶粒異常長大，同樣降低硬度。
成型壓力：高壓成型（如冷等靜壓）可減少孔隙，提升密度與硬度。
後處理工藝：研磨和拋光可消除表面缺陷，間接提升實際使用中的硬度表現。
三、典型應用場景與硬度匹配
1. 高硬度需求場景
精密軸承與儀器：選用YG6x（HRA ≥92）或YT15（HRA 91-93），利用其高硬度與耐磨性保障長期精度。
硬度測量儀：作為標準測砧，需HRA ≥90的硬質合金球以確保測量準確性。
2. 高韌性需求場景
油田閥球密封：選用YG8（HRA 90）或YN12（HRA 89-91），平衡硬度與抗衝擊性能，適應高壓環境。
制動泵與沖擠孔：需承受暫態衝擊載荷，YG13（HRA 88-90）是常見選擇。
3. 極端環境場景
航太航空：在1000℃以上高溫環境中，需選用高溫硬度穩定的硬質合金球（如HRA 73-76的特種合金）。
鹽酸實驗室：抗腐蝕性要求高，鈷基粘結劑硬質合金球（如YG系列）是首選。
