你不知道的硬質合金燒（shāo）結加工工藝

硬質合金是由各種（zhǒng）碳化物（wù）和鐵族元素組成，這些材（cái）料的典型特點就是，通過液相（xiàng）燒結可以達到幾（jǐ）乎（hū）100%理論密度，燒結後，低的殘餘孔隙度是成功應用硬質合（hé）金（jīn）於金屬（shǔ）切削、石油開采鑽頭或者金屬（shǔ）成形模具等高應力使用工況的關（guān）鍵（jiàn）。既然硬質合（hé）金燒結（jié）加（jiā）工如此重要，西（xī）迪小（xiǎo）編便來和你仔細（xì）講講那些你不知道（dào）的硬質合金燒結加工工藝。

硬（yìng）質合（hé）金燒結加（jiā）工，必須仔細控製，以獲得希（xī）望的顯微組織和化學成分。在很多應用場合，硬質合金都（dōu）是以燒結態應（yīng）用的。燒結態合金表麵經常承受條件苛刻的摩（mó）擦和應力，在大多數的切削金（jīn）屬應用中，刀頭表麵的磨耗深度隻要超過0.2~0.4mm,工具就被判（pàn）定報廢，所以，提高硬質合金的表麵（miàn）性能是相當重要的。硬質合金燒結加工主要（yào）的有兩種（zhǒng）基本方法：一種是（shì）氫氣（qì）燒（shāo）結——在氫氣中（zhōng）與（yǔ）常壓下通過相反應動學（xué）來控製零件成分，另一種是真空燒結——采用真空環境或降低環境（jìng）氣體壓強，通過減緩（huǎn）反應（yīng）動力學來控製（zhì）硬質合金成分。

真空燒結有著更為廣泛的工（gōng）業應用。有時，還（hái）采用燒結熱等靜壓和熱等靜壓，這些技術都對硬質（zhì）合金的生產有著（zhe）重要的影響。氫（qīng）氣（qì）燒結：氫氣（qì）是還原性（xìng）的氣氛（fēn），但（dàn）當氫氣與燒結爐壁或承載裝置發（fā）生反應時（shí）會改變其他成分，提供合適的碳（tàn）化勢以維持與硬質（zhì）合金的熱力學平衡。真空燒結與氫氣燒結相比，主要有以下幾個優點：

首先真空燒結能極好的（de）控製產品成分，在1.3~133pa壓強（qiáng）下，碳和（hé）氧氣在氣氛與合金之（zhī）間的交換速率非（fēi）常（cháng）低。影響成分變化的（de）主要因素是（shì）碳化物顆粒中的氧含（hán）量，因而在燒結硬質合金的工業生產中，真空燒結占有優勢。氫氣燒結時，由於氫氣的滲入以及氫（qīng）與陶瓷（cí）爐部件的反應，使得爐內的氣氛氣（qì）體的氧化（huà）勢增高。真空燒結不存在這些問題，爐（lú）內氧化勢比氫（qīng）氣燒結時低，因此，含（hán）有對氧化很敏感的碳化鈦，碳化鉭（tǎn）和碳化铌的合金，真空燒結工（gōng）藝，更為合適。

其次，真空燒結可靈活的控製燒結製度，特（tè）別（bié）是加熱升（shēng）溫階段的升（shēng）溫速率，以滿足生產（chǎn）的需要。真空燒結是間歇式操作，可靈活調節所需要的燒結製（zhì）度，而氫氣燒結大多是連續（xù）燒結工藝，很能（néng）實現對各燒結階段的溫度進行準確的控製。

燒結熱等靜壓（yā）：燒結熱等（děng）靜壓有時也稱（chēng）之（zhī）為過壓燒結和加壓燒結。燒（shāo）結爐實際上（shàng）是一（yī）個（gè）可以充壓的真空燒（shāo）結爐，為了減少或消除殘留（liú）空隙在燒結溫度下當零件內形成封閉孔隙後，往爐內（nèi）充以惰性氣體對其施加等靜壓力，氬氣壓力在1.5~10Mpa，遠低於通常意義的熱等靜壓壓力。一（yī）個具體的燒結過程，包（bāo）括潤滑劑清除、氧化（huà）物還原和碳化物（wù）合金（jīn）燒結。當碳化物燒結出現閉孔（kǒng）時，才將爐內的低（dī）壓熱的靜壓力升到較高的水平。熱（rè）等靜（jìng）壓是在一（yī）個專門設計的高壓容器中進行的，利用氬（yà）氣加壓到100Mpa，溫度和傳統的（de）燒結溫度大體一樣。通常是先燒（shāo）結，在作等靜壓後續處理，以（yǐ）消除少量用正常燒結工藝消除不了的殘留空隙。熱等靜壓（yā）機（jī）是主要的（de）關鍵投資，作為（wéi）燒（shāo）結的後處理工序，它增加了作業成本、能量和氣體的消耗和生產周期。熱等（děng）靜壓生（shēng）產的硬質合金具有晶（jīng）粒細小，含量低的特點，因而強度更高但無論采用燒結熱（rè）等靜（jìng）壓還是後熱（rè）等靜壓，隻有建（jiàn）立（lì）了時間、溫度和壓力（lì）之間（jiān）的合適關係，才能得（dé）到比氫氣的燒結和真空燒結產品高的強度。