硬質(zhì)合金軸承滾珠通常指的是由鎢鈷類硬質(zhì)合金 制成的滾珠,其化學(xué)性質(zhì)主要由其兩相微觀結(jié)構(gòu)決定:(1)硬質(zhì)相:碳化鎢,化學(xué)式 WC。(2)粘結(jié)相:鈷,化學(xué)式 Co。硬質(zhì)合金軸承滾珠的化學(xué)性質(zhì)是這兩種主要成分性質(zhì)的綜合體現(xiàn),并受到它們之間結(jié)合狀態(tài)的影響。

一、硬質(zhì)合金軸承滾珠的核心化學(xué)特性總結(jié)
1. 高惰性/優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性:在常溫下,對大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)表現(xiàn)出極高的抵抗能力。
2. 優(yōu)異的耐腐蝕性:對非氧化性酸(如鹽酸、稀硫酸)、有機酸、堿溶液和大多數(shù)有機溶劑具有極好的耐腐蝕性。
3. 對氧化性介質(zhì)敏感:在氧化性酸(如硝酸、王水)和強氧化性環(huán)境中會被腐蝕。
4. 高溫下易氧化:在空氣中加熱到高溫(約500-600°C以上)時,會發(fā)生氧化。

二、硬質(zhì)合金軸承滾珠的詳細(xì)化學(xué)性質(zhì)分析
1. 對酸和堿的耐腐蝕性
(1)耐腐蝕性優(yōu)異的情況:
非氧化性酸:如鹽酸、稀硫酸、磷酸等。這是因為在這些酸中,硬質(zhì)相WC和粘結(jié)相Co都不會發(fā)生強烈的氧化溶解。它們表面會形成一層極薄的、致密的鈍化膜,阻止反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行。因此,在海洋環(huán)境(含氯離子)或某些化工環(huán)境中表現(xiàn)卓越。
有機酸:如醋酸、檸檬酸等,基本無影響。
堿溶液:如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水等,硬質(zhì)合金對其有極強的抵抗力,幾乎不受腐蝕。這是因為WC和Co在堿性環(huán)境下都非常穩(wěn)定。
(2)耐腐蝕性較差的情況:
氧化性酸:如硝酸、王水、濃硫酸。這些酸具有很強的氧化性,能將粘結(jié)相鈷和碳化鎢同時氧化溶解。鈷(Co)會被氧化成鈷離子(Co2?)進(jìn)入溶液。碳化鎢(WC)會被氧化成鎢酸(H?WO?)和二氧化碳(CO?)。這是硬質(zhì)合金化學(xué)性質(zhì)的主要弱點。
氫氟酸:也能對硬質(zhì)合金造成腐蝕。
2. 抗氧化性
硬質(zhì)合金在常溫空氣中極其穩(wěn)定,不會生銹或變色,這是它相對于軸承鋼的巨大優(yōu)勢。
然而,在高溫空氣中(通常在500°C至600°C開始,具體溫度取決于鈷含量和合金粒度),其抗氧化能力變差。粘結(jié)相鈷會先被氧化成氧化鈷(CoO)。碳化鎢會被氧化成黃色的三氧化鎢(WO?),該氧化物疏松多孔,不能保護(hù)內(nèi)部材料,導(dǎo)致氧化持續(xù)進(jìn)行。因此,硬質(zhì)合金軸承不適合在高溫富氧環(huán)境下長期工作。
3. 與其他金屬的化學(xué)反應(yīng)
硬質(zhì)合金滾珠本身非常穩(wěn)定,通常不會與常見的軸承座或保持架材料(如不銹鋼、陶瓷等)發(fā)生顯著的固態(tài)化學(xué)反應(yīng)(擴散或形成金屬間化合物)。
但是,在某些極端條件下(如高溫、高壓),鈷可能會與某些金屬發(fā)生微弱的相互作用,但這在常規(guī)軸承應(yīng)用中通??梢院雎圆挥嫛?/p>