硬质合金的烧结方式

烧结硬质合金的两种基本方法:-种是氢气烧结- –在氢 气中与常压下通过相反应动学来控制零件成分,另–种是真空烧结—采用真空环境或降低环墳e气体压强,通过减缓反应动力学来控制硬质合金成分。真空烧结有着更为广泛的工业应用。有时,还采用烧结热等静压和热等静压,这些技术都对硬质合金的生产有着重要的影响。

氢气烧结:氢气是还原性的气氛,但当氢气与烧结炉壁或承载装置发生反应时会改变其他成分,提供合适的碳化势以维持与硬质合金的热力学平衡。在传统的硬质合金烧结中,要将混合料中的碳化物的含碳量调节到理论值,并在整个氢气烧结过程中维持这个值不变。例 如,烧结94WC-6CO硬质合金时,入炉时,碳含量为5.70-5.80% (质量分数),出炉时,则要维持在5.76+0.4%

氢气烧结工艺的气氛控制能力对于钨钴类硬质合金来说是足够的,但是对于切钢工具用含碳化钛碳化钽或碳化铌的合金来说,气氛的氧化势太高,导致合金的成分变化,通常用真 空烧结来咸低这些,合金氧化物的含里,氢气烧结一般用 机械推舟的方式,通过连续烧结来完成,可用一个单独的预烧炉除去润滑剂防止挥发物污染后的高烧结过程。预烧结还可以调高生胚强度,使能对其进行粗切削加工,例如,进行车削和钻孔,预烧结温度在500~-800摄氏度间,这主要取决于润滑剂除去的是否彻底及所需生胚强度。

Sintering Method of Cemented Carbide

真空烧结:与氢烧结相比,真空烧结主要要几个优点,首先真空烧结能极好的控制产品成分,在1.3~133pa压强下,碳和氧在气氛与合金之间的交换速率非常低。影响成分变化的主要因素是碳化物颗粒中的氧含里,而不是碳与真空中稀薄气体的反应速率,因而在烧结硬质合金的工业生产中,真空烧结占有优势。

氢气烧结时,由于氢’气的渗入以及氢与陶瓷炉部件的反应,使得炉内的气氛气体的氧化势增高。真空烧结不存在这些问题,炉内氧化势比氫气烧结时低,因此,含有对氧化很敏感的碳化钛,碳化钽和碳化铌的合金,真空烧结工艺,更为合适。

其次,真空烧结可灵活的控制烧结制度,特别是加热升温阶段的升温速率,以满足生产的需要,例如,当烧结含有碳化钛、碳化钽、碳化铌的合金时,必须缓慢的升温,还要有一个在中间的温度保温的阶段才能得到高质量的产品。真空烧结是间歇式操作,可灵活调节所需要的烧结制度,而氢气烧结大多是连续烧结工艺,很能实现对各烧结阶段的温度进行准确的控制。