硬質(zhì)合金閥球在高溫閥中的材質(zhì)選擇需基于其高溫性能、耐磨性、抗腐蝕性及熱穩(wěn)定性等核心指標(biāo)進(jìn)行綜合考量，一般而言，優(yōu)先選擇鈷基合金（鎢鈷合金），鈷含量需要根據(jù)實(shí)際工況具體設(shè)計(jì)。
硬質(zhì)合金以碳化鎢（WC）、碳化鈦（TiC）等高硬度碳化物為基體，通過鈷（Co）、鎳（Ni）等粘結(jié)劑燒結(jié)而成，其高溫硬度隨溫度升高逐漸下降，但通過優(yōu)化成分設(shè)計(jì)可顯著提升熱穩(wěn)定性。例如，添加復(fù)式碳化物（如WC-TiC-Co合金）可形成固溶體強(qiáng)化碳化物骨架，使合金在800℃以上仍保持較高硬度，而單一碳化物合金在此溫度下硬度下降更快。
在高溫閥應(yīng)用中，硬質(zhì)合金閥球需承受介質(zhì)沖刷、熱應(yīng)力及化學(xué)腐蝕的復(fù)合作用。鈷基硬質(zhì)合金因具備優(yōu)異的耐磨性、抗熱疲勞性和耐腐蝕性，成為高溫工況的首選。其鈷基粘結(jié)相在高溫下形成致密氧化膜，可有效阻止氧氣滲透，同時(shí)碳化物顆粒的硬質(zhì)骨架提供抗磨損支撐。
不過，對(duì)于含硫介質(zhì)（如H?S環(huán)境），需選擇抗硫性能更強(qiáng)的鎳基硬質(zhì)合金，其鎳元素能抑制硫化物生成，延長閥球壽命。
閥球表面處理工藝對(duì)高溫性能提升也至關(guān)重要。超音速火焰噴涂（HVOF）技術(shù)可在閥球表面形成厚度均勻的碳化鎢涂層，硬度可達(dá)HRC70以上，顯著增強(qiáng)耐磨性；而物理氣相沉積（PVD）技術(shù)則適用于制備納米級(jí)硬質(zhì)合金薄膜，進(jìn)一步提升硬質(zhì)合金閥球表面硬度和耐蝕性。在極端高溫場(chǎng)景（如超臨界鍋爐給水系統(tǒng)），需采用P91鋼基體與鈷基硬質(zhì)合金閥球的復(fù)合結(jié)構(gòu)，通過材料梯度設(shè)計(jì)平衡熱膨脹系數(shù)差異，避免熱應(yīng)力導(dǎo)致的密封失效。
