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硬質(zhì)合金的制作是將碳化鎢與鈷以一定的比例混合,加壓成各種形狀,然后半燒結。此燒結過程通常是在真空爐里進行。將其置于真空爐里完成燒結,此時之溫度大約為攝氏一千三百至一千五之間。
硬質(zhì)合金燒結成型就是將粉末壓制成坯料,再進燒結爐加熱到一定溫度(燒結溫度),并保持一定的時間(保溫時間),然后冷卻下來,從而得到所需性能的硬質(zhì)合金材料。
硬質(zhì)合金燒結過程可以分為四個基本階段:
1、脫除成形劑及預燒階段,在這個階段燒結體發(fā)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(shù)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(chǎn)生回復和再結晶,表面擴散開始發(fā)生,壓塊強度有所提高。
2、固相燒結階段(800℃--共晶溫度)
在出現(xiàn)液相以前的溫度下,除了繼續(xù)進行上一階段所發(fā)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(xiàn)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(xiàn)液相以后,收縮很快完成,接著產(chǎn)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(chǎn)生某些變化,可以利用這一特點,對硬質(zhì)合金進行熱處理以提高其物理機械性能。