硬质合金烧结的种类
发布日期:2015-11-04
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  烧结是一种特殊的热处理的工艺,其目的是使多孔性的粉末压胚变为具有一定结构和性能的合金,烧结是硬质合金生产过程中的最后一道程序,合金的结构和性能固然取决于烧结之前的许多工艺因素,但在某些条件下,烧结工艺对其有着重大的,甚至是决定性的影响。

  硬质合金的烧结属于多元系的液相烧结,其过程比较复杂,既有物理变化,也有化学变化,但主要的是物理变化,包括烧结体的致密化、碳化物晶粒长大、粘结相成分及结构的变化以及合金组织的形成等。

  若想使烧结能有效进行,粉末颗粒之间必须紧密接触。因此,烧结通常应用于压制的或者模制的粉末,而不是松散粉末。虽然大多数粉末零件在制造过程中都要进行烧结,但在这种情况下,主要是利用烧结使颗粒间实现冶金结合。模具零件通常属于这种情况,因为其尺寸控制是极其重要的。  

                      
                           

     依靠烧结过程达到高密度的工艺通常有三种。使用非常细的粉末颗粒,缩短烧结后期的体扩散路径,并且具有高的初始表面积,在初期阶段促进烧结过程,这就是注射成形使用细粉的一个原因,因为在注射成形工艺中,烧结是获得高性能的主要机制。烧结过程出现液相时,无论液相是瞬时还是长存的,都可促进颗粒的重排。使用高温烧结可以在烧结的过程中伴随局部熔化。

液相烧结

    使用低熔点粉末与高熔点粉末的缓和粉末时,烧结过程将出现液相。此液相有助于颗粒的重排和压胚的致密化。金属陶瓷通常使用这种方法生产,使用这种方法可以得到几乎没有孔的结构。

瞬时液相烧结

    液相烧结的一个分支是瞬时液相烧结,在这种场合下,粉末混合中含有低熔点相,液相仅在一个短暂的时间内存在。这个过程并不是作为主要的致密化方法,二是使密度进一步提高,例如,在高合金钢或工具钢生产中,可使密度从压胚密度的80%提高到95%。

高温烧结

    如果将压胚的温度提升到十分靠近平衡相图的固相线时,由于合金元素的微笑偏析,将形成的液相池。这些少量的液相可促进烧结过程的致密化。尽管这种高温烧结的条件有点儿极端,但这种方法适用于很多合金体系,特别是工具钢与其他高合金钢。

反应烧结

    反应烧结充分利用了粉末冶金的灵活性,其中粉末混合粉压胚在烧结的过程中会发生自维持反应,如能恰当的控制这个反应,则能使压胚快速致密化并生产新的合金,如果控制不当,将得不到所需成分的合金。


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