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低孔隙是高质量硬质合金的重要标志,在生产中尽量降低硬质合金产品中的空隙,是硬质合金生产工艺的追求之一。硬质合金低压烧结的致密化控制显微孔隙减少或者消除是直接表现。
硬质合金真空烧结过程中,烧结体内形成的显微孔隙,孔隙外受液体表面张力的作用,孔隙内腔的气体则产生一个反向力,当孔隙外液体的表面张力小于或等于孔隙内腔的气体压力时,孔隙则保持稳定。要减少或者消除空隙,就要给液相施加一个压力。
将液相均匀包裹的碳化钨(WC)的混合物推入合金的孔洞内,才能获得组织均匀的硬质合金。因为WC从液相析出,沉积在被液相包裹的WC上,此时合金组织均匀。若液相中溶的WC少,又没有被包裹的WC,此时液相中没有WC析出或者少WC析出,液相中又无WC作为沉积核,就会形成钴(Co)池。试验表明,低压烧结过程的收缩发生在加压和卸压过程。
低压烧结只有先升温,经液相烧结充分收缩后再加压才能消除烧结体内微孔隙。为确保致密效果及硬质合金组织结构的均匀,低压烧结过程必须在液相出现之后才能加压。若采用先加压后升温则不能消除烧结体内微孔隙。
从理论上讲,低压烧结的产品孔隙减小,与真空烧结产品相比,硬质合金的物理机械性能应该是密度增大,强度增大。批量生产实践表明,二者增大不明显,低压烧结明显的效果是冲击韧性普遍增大,使用性能普遍提高。
硬质合金生产制备工艺过程严谨,低压烧结孔隙控制是以提高硬质合金使用品质作为标准,一切生产作业还需要以实际作业作为基础。
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