硬質合金燒結過程基本階段

所謂燒結就是將粉末壓坯加熱到一定溫度並保持一定的時間,然後冷卻下來,從而得到所需性能的材料,這種熱處理工藝叫做燒結。燒結溫度在一個相當寬的範圍內變化,都能使合金有足夠的密度,因此,在生產實踐中最經常考慮的問題是如何使合金有適當的晶粒度和性能。而往往以合金的使用性能為主要依據來確定燒結溫度,例如,對拉伸模具,耐磨零件和精加工用的切削工具,要求合金有較高的耐磨性,則應選取矯頑磁力出現極大值的燒結溫度,對於地質鑽探和採掘工具,衝擊負荷較大的切削加工工具,要求合金具有較高的強度,則可適當的採用較高的燒結溫度。硬質合金燒結過程基本階段分為以下四種:

1、脫除成形劑及預燒階段:在這個階段燒結體發生如下變化:成型劑的脫除,燒結初期隨著溫度的升高,成型劑逐漸分解或汽化,排除出燒結體,與此同時,成型劑或多或少給燒結體增碳,增碳量將隨成型劑的種類、數量以及燒結工藝的不同而改變;粉末表面氧化物被還原,在燒結溫度下,氫可以還原鈷和鎢的氧化物,若在真空脫除成型劑和燒結時,碳氧反應還不強烈;粉末顆粒間的接觸應力逐漸消除,粘結金屬粉末開始產生回復和再結晶,表面擴散開始發生,壓塊強度有所提高。

2、固相燒結階段(800℃共晶溫度):在出現液相以前的溫度下,除了繼續進行上一階段所發生的過程外,固相反應和擴散加劇,塑性流動增強,燒結體出現明顯的收縮。

3、液相燒結階段(共晶溫度--燒結溫度):當燒結體出現液相以後,收縮很快完成,接著產生結晶轉變,形成合金的基本組織和結構。

4、冷卻階段(燒結溫度--室溫):在這一階段合金的組織和相成分隨冷卻條件的不同而產生某些變化,可以利用這一特點,對硬質合金進行熱處理以提高其物理機械性能。

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