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真空烧结后续热等静压工艺 ) U. u2 m- d% L1 ~2 I4 @9 e; G
硬质合金制品经真空(或氢气)烧结后,可以消 除压坯中的孔洞,基本完成致密化过程。不过为了 进一步提高硬质合金的密度和抗弯强度,可进行后 续热等静压处理,以消除微孑L,并使残留石墨溶解于液相,通过扩散来消除石墨相。 : R8 P J1 D/ _; B" o* Q
* l, K$ u" f3 E5 R0 ]1 u* W这种方法生产的产品特点是:制品形状、硬质合 金种类不受限制,产品表面光洁度好,可降低或消除孑L隙,成分和硬度分布均匀,可以提高抗弯强度。这 种技术也存在缺陷:尽管热等静压温度比真空烧结 温度要略低,但对产品来说即是再一次烧结,在液相 温度或高于液相温度下,碳化钨通过液相重结晶而 长大,引起合金内部碳化钨晶粒大小分布不均匀,粗 大的碳化钨晶粒起着断裂源的作用,使合金强度降 低;烧结时,使用的压力高,设备的设计复杂,费用昂 贵,维护难度大,操作较复杂;由于压力高,易引起液 相co的运动和迁移,被挤压填充到合金的空洞或孔 隙内,形成“钻池”。引起粘结相在合金内部分布不 均匀的现象。
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- p, @! D" T- G5 p* |1 N* {0 q烧结一热等静压法 - x+ ~/ q- u3 h7 Q( j5 ]
烧结热等静压法又称过压烧结,是在低于常规 热等静压的压力(大约6MPa)下对工件同时进行热等静压和烧结的工艺。自1984年德国Degussa公司 设计和制造出第一台真空烧结热等静压炉以来,这 一工艺已逐渐为世界上很多硬质合金厂家所采用。它将产品的成型剂脱除、烧结和热等静压合并在同 一设备中进行,即将工件装入真空烧结等静压炉,在 较低温度下低压载气(如氢气等)脱蜡后,在1350~C 一1450~C进行真空烧结 段时间,接着在同一炉内 进行热等静压,采用氩气作为压力介质,压制压力为 6MPa左右,再保温一定时间,然后进行冷却J。 * {5 |! V" r4 r0 V! }6 O
# q& Q! A/ n7 A4 h# `+ r4 @烧结一热等静压与真空烧结及真空烧结后续热 等静压相比有很多优点:由于烧结一热等静压工艺 是在真空烧结温度下直接加压保压,有利于提高液 相co的流动性、消除空隙,还能避免常规热等静压 处理后易于出现的“钴池”、“粗晶”等组织缺陷;与真 空烧结相比碳平衡容易控制,可校正压制品中缺碳 或碳过剩的问题,减少合金内部孔隙,对其强度、硬 度等性能指标有一定的提高;烧结一热等静压工艺 在同一炉体中进行,节省了大量设备投资,其加工处 理费用比真空烧结后续热等静压工艺低一倍,可大 幅提高产品使用寿命。5 Z& z8 {( Q7 L- g$ C9 o8 ]
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