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硬质合金生产制备工艺流程
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发布日期:2012-12-12
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       硬质合金的生产制备包括混合料制备、成形、烧结3个主要过程。为了使合金具有必要的强度和硬度,将黏结金属以细粉末状加入到碳化物中,必要时加入其他组元。将这几种材料球磨或棒磨一定时间,以制成均质的且粒度达到一定要求的混合料。研磨通常是在酒精、乙烷之类的有机溶液中进行。除热压用的混合料外,混合料中都要加入成形剂(如石蜡)。研磨得到的料浆可用不同干燥方法(如喷雾干燥)去处有机液体。
      冷压是最常见的成形方式,它是将混合料压制成为具有一定密度、强度和形状、尺寸的压坯的工艺过程。使用模具制成最终产品形状,考虑到烧结时的尺寸收缩,因此,模具的尺寸应大于最终产品的尺寸。确保压坯各部位密度的均匀性,无分层、裂纹、未压好等现象,是压制成形的技术关键。生产上常采用双向压制或多向压制。
      相对冷压而言,另一种成形方法是热压。它是将混合料粉末装入石墨模中,在烧结温度下压制成形。这种方法一般用于大型或一些特殊制品。生产大型、异型制品的另外一种方法是等静压制。将粉末装入封闭的软模中,再放入密闭压力容器内的液体里。使液体中的压力升高通过软模包套对粉末进行适当的压制。由于作用在粉末上的压力在各个方向相同,压坯各部位的密度均匀。热塑性软质树脂是目前制作软模的主要材料。可通过调节增塑剂的成分以适应于制作不同用途的模具。
      挤压成形适用于生产较长的等截面复杂形状制品,如管、棒带状硬质合金等。增塑剂对挤压过程产生重要影响,其特点是添加量大,应有良好的黏结。增塑剂一般由溶剂、有机黏结剂和表面活性剂组成。使增塑剂均匀掺和到混合料中,是挤压质量控制的重要环节。在挤压过程中,为了充分排气,最好在具有真空系统的压机上进行。挤压压力取决于增塑粉末的性能。挤压不好往往造成裂纹、密度差等缺陷,应特别重视挤压坯的质量。
      硬质合金的烧结为液相烧结,即在黏结相呈液相的条件下进行。将压坯在真空炉中加热到1350℃~1600℃。烧结时压坯的线收缩率约为18%,体积收缩在50%左右,收缩量的准确值取决于粉末的粒度及合金的成分。
      硬质合金的烧结是一个复杂的物理化学过程。这一过程包括增塑剂脱除、脱气、固相烧结、液相烧结、合金化、致密化、溶解析出等过程。压坯在特定烧结条件下形成具有一定化学成分、组织机构、性能和尺寸的制品。这些工艺条件依不同的烧结装置具有较大的差异。


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