WC-Ni-Cr-Mo型硬质合金是最近研究出一类硬质合金,其抗腐蚀能力甚至在PH值为2的酸性溶液中也很好。它的取得主要是在纯WC-Ni型碳化物中加了铬和钼,这些添加物促进了金属粘结相在机械和电化学性能方面的稳定而对碳化物的相界强度无明显影响。因此,这些和进化的WC-Ni型硬质合金仍具有其固有的高耐腐蚀能力,且保留着纯WC-Co型硬质合金的优良的物理和机械性能。
以上三种类型中的六种具体型号的硬质合金进行对比,它们是:纯WC-Co、纯WC-Ni、特殊合金化的TiC-Ni和WC-Ni-Cr-Mo型。纯WC-Co类中的一种CG40以及与它非常相似的WC-Ni-Cr-Wo类的CR37型两种材料的微观结构是很相似的。这两种已经标准化了的耐磨试验都是纯磨粒磨损,一种是在干摩擦条件下进行的,而另一种是在带水条件下进行的,其耐磨性参照一种钴型WC-26重量百分比的相对数据表示,它在20℃时的硬度为HV3 800。这种软牌号材料的耐磨试性对于每次试验都规定为100。
两种WC-Ni-Cr-Mo型硬质合金与相应牌号的普通WC-Co硬质合金性能几乎相近。其韧性略低,就实际使用性能来说,在大多数情况下完全可以不考虑。如有必要,则可借助于热等静压烧结成型的方法(HIP),使这一差距可以几乎减少到零。
将WC-Ni-Cr-Mo型CNO2型号硬质合金和别的型号相比,不但抗张强度低和韧性较低,而且导热率也低。由此,可以把它看成介于普通硬质合金和陶瓷之间的中间物质。对于它们的腐蚀率,曾在PH值范围为1~11封液中进行了试验。每个试件均在20℃下侵泡10d。为了取得表面腐蚀深度的真实数据,在侵泡结束后每一个试件均需轻轻地抛光。抗蚀性的界限划在腐蚀率0.25mm/a。可以看到,纯WC-Co类的CG20和CG40两种型号的硬质合金在PH7以上耐蚀,而纯WC-Ni类的6NS型硬质合金则稍为好一点,在PH6以上耐蚀。NiC-Ni基类CNO2型号耐腐蚀性最好,直接到PH1都耐蚀。
尽管WC-Ni-Cr-Mo类硬质合金的耐蚀性与CNO2接近,试验表明加入了合金元素Cr-Mo的硬质合金型号,其耐腐力可达PH2~3。进一步试验是把CR17和CR37试件置于不同的酸溶液中进行,但其PH值均为2。由这些实验可见,酸性对试件表面的腐蚀主要是取决于溶液中离子的种类,甚至比它本身的PH值影响还大。如这个型号在不同的以柠檬酸和硫氢酸钠为基础的溶液中都有高抗蚀性,而对于盐酸、硫酸常常是不耐腐蚀的。
总之,WC-Ni-Cr-Mo类的两种新型硬质合金CR17和CR37是能更好地适应在腐蚀和磨料工况下运行的旋转接头密封环。它们的物理机械性能,例如抗磨料磨损、硬度、弯曲和拉伸强度,韧性和导热率与纯WC-Co类硬质合金比较,性质很相近。在清水中试验和CR17和CR37型硬质合金制成的密封件与普通硬质合金制成的密封件机械性能处于同一水平。
CR17和CR37型硬质合金已知到PH2~3的溶液中,都显示出高的抗腐蚀能力。在PH2时,它们在默写酸内具有高抗腐蚀能力,而在另一些酸内的抗腐蚀能力则较低。它们在海水中使用时,具有高抗腐蚀能力。
通过与纯WC-Co、纯WC-Ni、特殊合金化的TiC-Ni对比分析,发现在高速旋转接头干摩擦条件下和耐腐要求高的旋转接头远远强于其他的密封材料。有效解决了在抽真空的且高速的、没有润滑的工况条件下可靠性和耐用性;在强酸碱高腐蚀性的工作环境下此款材料的耐腐蚀性也有非常好的表现。