硬質合金閥球以其極高的硬度、耐磨性和耐腐蝕性，廣泛應用於苛刻工況的閥門中。其磨損失效通常是多種因素共同作用的結果，需要進行系統性的排查。
一、失效表徵初步觀察
首先對失效硬質合金閥球和配合閥座進行仔細的宏觀和微觀觀察（最好使用放大鏡或體視顯微鏡），記錄磨損形貌：
1.1 均勻磨損：球體整體尺寸均勻變小，表面光滑。通常指向正常磨粒磨損，但壽命過短則需審查工況。
1.2 劃傷/溝槽：表面有單向或網狀深溝。強烈指示存在硬質顆粒（磨粒），可能來自介質、管道鏽垢或外部侵入。
1.3 點蝕/凹坑：表面出現局部小塊材料剝落?？赡茉颍簹馕g、顆粒衝擊、材料內部缺陷（如孔隙、夾雜）。
1.4 表面材料粘附：球體表面粘附有一層其他材料（如從閥座轉移過來的軟材料）。指向粘著磨損。
1.5 腐蝕痕跡：表面失去金屬光澤，有鏽斑、變色或蜂窩狀蝕坑。表明存在化學或電化學腐蝕。
1.6 裂紋或碎裂：出現徑向或網狀裂紋，甚至局部崩缺。原因可能是超載、衝擊、熱應力或材料脆性。
二、工況與介質原因
2.1 介質中的磨粒：檢查介質過濾系統是否完好，分析介質成分及固體顆粒含量。管道中的焊渣、砂粒、鐵銹、催化劑粉末、結晶物等造成嚴重的三體磨粒磨損，是最常見的快速失效原因。
2.2 氣蝕：檢查閥門壓差是否過大（特別是減壓場合），流道設計是否突變。當局部壓力低於介質汽化壓力時，產生氣泡，氣泡在高壓區(qū)潰滅，瞬間衝擊波剝蝕材料表面。表面出現密集的針孔狀或蜂窩狀凹坑，多發(fā)生在硬質合金閥球下游側。
2.3 腐蝕：核實介質化學成分（pH值、Cl-離子濃度等）、溫度與材料的相容性。硬質合金耐腐蝕性好，但非萬能。電化學腐蝕，硬質合金的鈷粘結相在某些酸性或鹼性介質中可能被選擇性腐蝕，導致WC顆粒脫落。沖刷腐蝕，腐蝕性介質在高速沖刷下，加速材料流失。
2.4 過高的壓力與流速：對比閥門實際工作壓力/流速與設計額定值。過高的壓力與流速導致接觸應力超過材料承受極限，加速疲勞磨損；高速沖刷加劇磨損。
三、匹配與安裝問題
3.1 閥座材料不匹配：確認閥座材料的硬度、類型是否與硬質合金閥球合理匹配。閥座材料過硬（如同樣採用硬質合金），可能導致硬碰硬，對微小的對中誤差或雜質非常敏感，易引發(fā)脆性碎裂。閥座過軟（如PTFE、銅合金），雖然密封好，但磨粒易嵌入軟材料中，持續(xù)刮傷硬球。
3.2 安裝與對中性差：檢查閥門腔體、驅動桿的安裝精度和磨損情況。閥球與閥座不同心，導致偏磨（一側磨損嚴重）。預緊彈簧力不均也會導致類似問題。
3.3 預緊力不當：按閥門廠家要求調整預緊力。預緊力過大，增加啟閉扭矩，加速磨損，甚至壓裂閥座或閥球。預緊力過小，關閉不嚴，產生微洩漏，在密封面間形成沖蝕磨損。
四、硬質合金閥球自身品質問題
4.1 材料成分與組織缺陷：需送檢進行金相分析、密度測定，這需要專業(yè)實驗室。鈷含量偏低或分佈不均，導致韌性不足，易脆裂。WC晶粒粗大或不均，耐磨性下降。孔隙、夾雜、微裂紋，成為疲勞源，在迴圈應力下擴展，導致材料剝落。
4.2 製造工藝問題：檢測硬度（HRA）、表面粗糙度（Ra）。硬質合金閥球表面通常要求鏡面拋光。燒結不充分，導致緻密度低，硬度、強度不達標。表面處理不佳，研磨拋光後殘留表面應力或微裂紋。
4.3 幾何精度不足：使用千分尺、圓度儀測量。圓度、球形度超差，影響密封線接觸，造成局部高壓和洩漏磨損。
五、運行與維護問題
5.1 啟閉頻率與方式：審查閥門是否被用於不當的調節(jié)場合（球閥一般建議全開或全關）。高頻啟閉加速疲勞磨損週期。部分開啟時，高速流體對局部密封面造成嚴重沖蝕。
5.2 缺乏潤滑：對於某些設計，需要定期注入密封脂來潤滑密封面和帶走雜質。
