硬質合金生產(chǎn)技術

第三章壓制第一節(jié)壓制機理一，壓制過程：粉末壓制成型是粉秘金生產(chǎn)的基本成型方法；在壓摸中填裝粉末，然后在壓力機下加壓，脫模后得到所需形狀和尺寸的壓坯制品，，粗略分三階段：壓塊密度隨壓力增加而迅速增大；孔隙急劇減少。2，壓塊密度增加緩慢，因孔隙在1階段中大量消除，繼續(xù)加壓只是讓顆粒發(fā)生彈性屈服變形。3，壓力的增大可能達到粉末材料的屈服極限和強度極限，粉末顆粒在此壓力下產(chǎn)生塑性變形或脆性斷裂。因顆粒的脆性斷裂形成碎塊填入孔隙，壓塊密度隨之增大二，壓制壓力：壓制壓力分二部分；一是沒有摩擦的條件下，使粉末壓實二，壓制壓力：壓制壓力分二部分；一是沒有摩擦的條件下，使粉末壓實到一定程度所需的壓力為“靜壓力"(P1)；=是克服粉末顆粒和壓模之間摩擦的壓力為“側壓力”(P2)。壓制壓力P=P1+P2側壓系數(shù)=側壓力P2幸壓制壓力P=?末的泊松系數(shù)uo(1-u)=tg2(45°-自然坡度角g2)側壓力越大，脫模壓力就越大，硬質合金粉末的泊松系數(shù)一般為0.2-0.25之間。三，壓制過程中的壓力分布：引起壓力分布不勻的主要原因是粉末顆粒之■擦間以及粉末與橫壁之間的■擦力。壓塊高度越高，壓力分布越不均勻。實行雙向加壓或增大壓坯直徑，能減少壓力分布的不均勻性■擦0^sss^-SS3S?Osloss-(§?)9Tssss.?款s&ss^s.S5IS8S7s&￡?7“sfikslasRKnYffl+YtenhiBh-hJE(2)卷一?§昴。msss--s%s(2^ss.sissasnn?sws^ss^ss-l?i^§K￡sf>NS^aMS??31,^3S38?IU舄ss?佬扈也^SSXB.K3W^^0ss?s^s§^s.KSIe?9H^H￥!l8nr￡mMWWs!袱frMSVBKelllB^mmr星=口扈昧蠱監(jiān)普?sulssw￡9ee鑿爆」妥??-!ME?Mssnmws^^41ss§sm-biR^星s^s^as^ss-NHffim?uruE成?z.SEettmi—E-屋學IANSB—.Kisses蘭蘭-s■1■.KSSSBS^SRSSS(K???SKS-￡ss@s?SSSSK^Bis?b.BSSIilEss^sssm^ss,?m*￡s￡§e§§￡aSS1KRS8WS-Rss?z裂紋：壓塊中出現(xiàn)不規(guī)則局部斷裂的現(xiàn)象叫裂紋?由于壓塊內(nèi)部的拉伸成力大于壓塊的抗張強度。壓塊內(nèi)部拉伸成力來自于彈性內(nèi)應力。應注意：影響分層的因素同樣影響裂紋?另外，延長保壓時間或多次加壓，減少壓力，單重，改善模具設計和適當增加模具厚度，加快脫橫速度，增加成型劑，提高物料松裝密度；可以減少裂紋未壓好（顯顆粒）：盡管壓塊孔隙度可達到40%左右，但由于壓制時物料或壓力降原因,壓坯孔隙是不均勻的；如果局部空隙尺寸太大，燒結中無法物料或壓力降原因,壓坯孔隙是不均勻的；如果局部空隙尺寸太大，燒結中無法消除，叫未壓好,料粒太硬，料粒過粗，物料松裝太大；松裝料粒在模腔中分布不均勻，單重偏低均可能造成未壓好（顯顆粒）。第三節(jié)其他成型方法一，增塑性毛坯加工：利用增塑劑，提高模壓成型壓塊的可塑性，隨局進行各種機械加工，以制取壓制品的方法叫增量性毛坯加工，其生產(chǎn)原理：數(shù)應1，一般對毛坯收縮系數(shù)應控制在1.23-1.30之間。數(shù)應2,預燒：目的提高毛坯強度，同時在排除成型劑時形成小空隙，以利于隨后的滲蠟，預燒在400V時應保持較長的時間，預燒溫度為700-800^之間，預燒時間1-1.5小時,防止壓塊在脫蠟過程中起皮。3滲蠟提高毛坯的可塑性以利于加工毛坯放入石蠟中的溫度為60X,L：J緩慢升到180-200昭停止,毛坯取出是石蠟溫度為60X.L：J4，切削加工：切削加工是成注意，由于毛坯強度低，容易夾裂；碳化物硬度高，易磨損刀具，成使用低鈷細顆粒合金刀具，采用較大的前角和后角，低速，小刀進量；

智IB醐睡曲Tg艦If蜥皿小，憾號岫舞I理W皿1倍雌郵細ZHNT劇瞄蛔'1￡?M5HflglBSMEH蜓：T￡"fWU^WYHS蛔，申HSMEYW^mR^:冠岫蜩'二,卻朝睥*囹魚手,曲用曲身出°BdNST-ElSVSSKHSrSI--JEStfSSm'VStm'增媯SfflBKb章KS'￡SWHSKS??瞬，竄鄲I脈早isma魄甲醉早卻卷Hur：ib封（酵士）昧b‘￡°ZtU3/9>l008T-009￥1?用購'VIVM瞞?翊警1幡?零囹'鍬￡瞰礎??咽isim，%a，fwms鼻湖血腳咽畛鯽-瞄衲取，增媯朝附BS封岫WSM，asW■岫，，郵wkyi^sHQ'申1輯皿壬■昌僻蹈'申■?琳EgKt^:翼H叫'Z御W±，"B±^(?mSM￡)-9Assmwif驅，踢佩瞄Simf囹（政）:M?fT?丈備己皿仰nz丑期|一，綠￥期四■醐岫蘑，WHS1SIIBSflft-iemwi鯽蛔n健海郵咽詢聊皿挈細削虹咽皿岫I甑翁機倒柳瞄&m*ws丑登理4圈皿s砌蛔皿囹曜IBSW—ZOU+M+O號UM+OOUZ§+0號uz+oouzYW±??ss?-SSS^SMSSS.e￡^HM§eisMefrs^s￡ssrd三S+OWNW+OSU+8WNOWNs&M^itpoosoobttlIHSOtflnwno)ZHZ+U3HU(E)HO+MnzHZ+UMO￥ZH+M§H+UMO^Z+OSNS+OOS-ss.ss^sss^?SIF&ars■EsseKsl^ss■§■￡&產(chǎn)」㈠己」三si?3SS.HKISSMrls@&1§1—JIISSSHma§3?sss?-HE-(z).ssffrsisaiens?蜩SSSKS*?W4W餐匡*—普攝首費sanTFIB著Ifa^saMs^maer卷覿S?18S?￡l?si,ffi^E&ssiw-HE(1H)-ssr?mlesK、fisssg^is*?9K9lff1pniffi.KsSSI^SSLHma?frsss、HISSES?mpos6K?wms官000^^ssss-WKS'z8W+OW+WMOWSNW5M+OOWM:攜M?嵋枷：1sH國溷?(z)-W￥WWE-T:Ism咽g(T)m曜岫叫丑■朝映號亞閽業(yè)W'翱第瞄帷號孰虹M聞瑚眼的恒軍'需皿申瞬WS壬丑囹*W*:蛔劇*任°xs?s51■4<-VW￥SHDIo?a?SSWMKSSIWfll^，W9°WZ-TS??n，回陽咖聃例心，睪踽idg魄皿聊國見°sra?皿amKiw-Df嘩anas曜w‘vs宣岫ag跚y實蛆國皿啊gi皿睥，vsaws-丑■看g岫*翱州筆翡學酬B盼皿暗等：酬B瞬，Z3o0m-0￡￡T51￥VB瞬苴'DbOMT鋁事并/OD-DM噂：X05VSVtf械等朝寫岫1■衣壬要酬■蛔翱懈等號瞄：9SSH?:螭砌flWfMS，F(xiàn)岫，a?gbB￥K:asg^s(E)snr袒^mr解imme：ssih￡(Z)-贈VYU瞬崛顰(T)WfVA此至F岫，a?gbB￥K:asg^s(E)snr袒^mr解imme：ssih￡(Z)-贈VYU瞬崛顰(T)MSgr?HBM，<ASH??，R±，，處噂書WA等審?fi±SH3MS尊孕申SRKgWSWB:MS(?)§<■(ooooggoottM111e1Jttgl1111460-14701430-14401460-14701400-14101420-1430[JEgi云ooooofI屜ei公帛帛帛D|P&ssEsEYW1,YW3,YW4CMI口kII<昌IE^gsss??胃&/^K)sell&s-^iE3e^Efe§E&e&￡@-ttm?》一-"一?sssse?tt(*wo)gs^st-SSMsw產(chǎn)-!S0S3SS?IIEWBtt?蚩Bs母費展.SSES?費?最.KttmK?SS^SIWSK§isas^sss.BHis@?sss@￡(1)s.s￡sss￡0sasff?ISEffiffis」蓍?Ze三w己J-三sfflErLlg)-SSSTS&■震C&著富)、^stw(Z)(ss^ss?srMKB(VH)Eissss￡^?ffs^s^ss??HJs?置mssss^.sstfsessBMSSI11&?著DSfL.ss&^ssgsss^ss-、lesss?MH-ss?sis<.SSKESStt-s31'IBKe%孕景wflslessE?-MiH(Z)OSMSSiSBSE§&?ESS-S3(1)-s.-^S-SKS9a)&SB■semsssMHSttl^IfKe哥aass寂□,患置瞿■?誓叔嘗震瓠,i,ttrMKffittKSns^MHessi.ISSeMsio^-1^STSOYUM(S^S^B,ttrswSMSMSSi^-ssearHKSEai(z)第四章燒結將粉第一節(jié)燒結機理一，概述：所謂燒結，就是將粉末加熱到一定溫度，并保持一定的時間，然后冷卻，從而得到所需的材料或制品，這種特殊的熱處理方式叫燒結。將粉硬質合金燒結屬于多元系的液相燒結，燒結對合金最終制品起著決定性作用。1，燒結過程中燒結體的變化：壓快體積收縮變小，強度增大，合金表面呈金屬光澤，通常，壓快孔隙度為50%，而制品成小于0.2%,燒結過程中，粉末顆粒間發(fā)生質的變化，合金晶粒間的結合，代替了粉末顆粒間的接觸，使合金形成堅固整體，從而具有優(yōu)良的物理性能。1，燒結過程的幾個階段：(1)脫除成型劑和預燒階段(《800?：燒結初期，隨溫度升高，成型劑逐漸熱裂，并排出燒結體，同時，成型劑或多或少使燒結體增碳,機氣燒結時，800^以下能還原粉末表面的氧化物，同時，粉末間接觸應力逐漸消除，粘結金屬粉末開始產(chǎn)生回復和再結晶，顆粒表面擴?,?度?高。(2)周相燒結階段(8003340^)共晶溫度：所謂共晶溫度是指緩慢升溫到燒結體開始出現(xiàn)共晶瞄的皿(3)液相燒結階段(共晶溫度…燒結溫度)：當燒結體出現(xiàn)液相后，燒結體收縮很快完成，碳化物晶粒長大并形成骨架，從而奠定了合金的基本組織結構(2)在燒結體內(nèi)各小區(qū)域里出現(xiàn)液相的時間不同；（4）冷卻階段（燒結溫》--室溫）：合金的組織和粘結相成份隨冷卻條件的不同而產(chǎn)生某些變化?冷卻后，得到最終合金二，硬質合金燒結過程的組織轉變；(2)在燒結體內(nèi)各小區(qū)域里出現(xiàn)液相的時間不同；1,WC—CO合金的平衡燒結過程：當混合料純度極高，并達到理想的均勻程度，而且燒結時升溫極其緩慢，就可以認為燒結處于平衡燒結狀態(tài)：（理論燒結，在正常生產(chǎn)情況下是不存在的）（1）在緩慢的升溫過程中，WC慢慢溶解到鉆中形成固溶體，其溶解度隨溫度升高而增大。當溫度升到共晶溫度1340X時，燒結體開始出現(xiàn)共晶成分的液體，同時，WC不斷溶解，液相數(shù)量不斷增加，在共晶溫度保持足夠長的時間，讓燒結體內(nèi)形成未溶解的固相（WC）和液相相平衡繼續(xù)緩慢升溫，液相繼續(xù)增加,如升溫到1400X時，液相數(shù)約為47%（重量）.（2）合金平衡冷卻過程和升溫相反。當合金從1400昭緩慢冷卻時，首先從液相中析出WC初晶,當制度降至共晶溫度時發(fā)生共晶反應，從液相中析出WC二次晶體，共晶反應后，液相消失，進入固相轉變，并隨溫度降低從溶體中析出多余的WC三次晶體。當溫度900X以下時，固溶體中WC含■低于1.0%，合金組織為（WC原始+WC初晶+WC共晶+WC三次+Y固溶體+CO）,合金相組成WC+Y二相合金。2,不平衡燒結：由于混合料很難達到理想的均勻程度，而且燒結過程升溫較快，因此，實際燒結為不平衡燒結：(1)由于熱滯后的原因，只有在共晶溫度以上才會出現(xiàn)液相；(1)(3)未經(jīng)足夠的保溫時間，燒結體各部位液相的成分是不同的。(3)(4)平衡燒落而進行不平衡冷卻的較快冷卻時，在合金凝固后，由于擴散過程較為困難，如果過快冷a,wc含■處于過飽和狀態(tài)，此時，合金組織可能是WC原始+WC初晶+WC共晶+Y固溶體，合金￡成依然SWC+Y，但WC晶粒變細。3,實際燒結過程：實際燒結過程不但由于組分達不到理想的均勻混合和升溫速度較快而造成的不平衡外，還由于混合料中總有游離碳，碳化二鎢存在，或由于燒結過程中爐氣的作用使燒結體成分發(fā)生變化等因素,從而使燒結過程的組織轉變復雜化。相數(shù)(1)剩碳的燒結特點：共晶溫低：1280--1300。液相溫度低，液■多，瞄成分復雜，冷卻后可能出現(xiàn)石電(2)脫碳的燒結特點：共晶溫度：1370。出跚液相溫度高，液相數(shù)量少。相數(shù)4，燒結過程中壓塊的收縮：壓塊收縮大致可分為三個階段：擴散，流動，■排；(1)由于溫度升高，粉末顆粒表面的原子更加活化，當溫度達到400-500X時，粘結金屬開始進行表面擴散(物質沿自由表面進行擴散)，并隨溫度升高發(fā)生體稅擴散(物質在晶體內(nèi)部晶格上所進行的擴散)，在WC顆粒周圍逐步形成粘結金屬的空間網(wǎng)。當溫度達到800-900X時，WC顆粒由表面擴散到體稅擴散，從而拉近了WC顆粒間距離縮小，使燒結體產(chǎn)生收縮。如混合料中鈷能均勻包圍WC顆粒，則收縮更明顯。(2)隨■溫度的升高，粘結金屬在共晶溫度點屈服成塑性物質，再很小的應力下產(chǎn)生塑性流動，改變了粉末顆粒間的接觸狀態(tài)，使碳化物顆粒產(chǎn)生移動

而靠攏，使燒結體急劇收縮。

M，蹣皿賜f，購附戳酮■?旱，?rs'剽皿■旱岫瞬：s$?（s）?qsi^mawfli咽宿妙事，驟，購咽酈，￥BWSiWfli，解瞬Ntt?tA—k，hb■呷emBsmsmmaH呷w^isiw3Ntt?tA—k阻'礎ins，?ib，￥?m礎瀚岫聊臨踱婀凰真，軍蹣￥?S!喇，WW壬BamSKEa，sme咽VattHfilg申咽礎1凰砒2地，期倒，辯型哄咽1￡旨眸四■■睢咽蛔㈣'m￡G甫叫*，nmmBmi:VKui^stttsistw(o宣堿瞄mmm，as^^gms?￥smm￡',務珈svffitttwif咐/a'恤waw皿gun，陶雁朝?陽砒田：剽）蹣鯽婭（z）嘩制眥處皿曜1腳球￡甲球，Sbffln￡bS?V￥M，明礎-VBSXStl^l^sa'Ha$￡3￡mif?HWiii'?￥IH￡￡IK:vm￡(T):mammi韁申舔瞬w??a縫'卑既翱郵事om蛹蜿闡yiea'物掣旦^腳t曾闡冊廓一副用柴疆oSSH3H（MIIW?l?!y!ffi'觀睥》腳1真丑等'W夠*瞬田，要霸■?呻I障涸8岫用1，雄曲A*f9，并皿］'（K■峰做瞬組峰咐醐潮副’囹射華劇S虹甲’gK通畫睇WW，4岫蜘，曜S^SfiNmikkfi(E)liff-SSS3W-si(6-:ssmsasitts.ES3￡??EF￡^s?MM身、?IUSSAL:A??9asjB?issa^sKBA(霧星郭WC3T?EEEi?wci>薄3必ma：蕾Jg^da普黑4喜由4著薄*E4.R卜(2)SB9:—wEEa富an.I?goS3SSS?s.SSSS8.SSSH3WSH切?wc.^@MHSWC-s^s?H?3?6sms36931'?s沿naEIEE薯?ssss^s‘曜Hiuiiiim早mbshsm‘辟坎‘sns咽a基臬彎曲?！ぁ?aSH?￥9MV$M:譽務測陶零號旨&竄腳N!'I-務最ssdmvam朝咽》旨■厚m‘■甄m哽手&呻wk咽彈旨酬WM，wai??wwB?a*中??33MU3I'郵g刪1聊丑DM副'8IISSU3MXSW'TSSUw'￥^&Bf±?u?Mqraiai‘umm理arm申99s:wmo)：(曲④礎?W￥，￥????，D-(￥^&6f±(0)Baffin，￥R?&fv：^Adsl@?(s)°￥^?udmffiaFwnasHH，泌鯉mmq別!1岫岫岫?'yy曜朝聊牌瞄％■別i3)：uraiy!￥KvmH?m町瞬：■典(e)°￥KSEM?iDM，￥*a礎媛ms尚媛中瞬田imst碓岫：碓瞬(z)￥^av3MR3>ns,n???(i):ws?￥^?u3M?afz?蕓曜S3smmi?ww??0￥??±^ssidm她‘￥?man/wB迥音林，，袖購曜?破'tttSI^S-''WBU'昌倡瞄腳野

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物相似；如是在低溫下能被氫或碳還原的雜質，所生成的孔，其形狀則與原物不那么相似。若雜質僅能在液相出現(xiàn)的高溫下才被逐原，則形成的孔洞多為圓形或斜形孔；著雜質是一些不產(chǎn)生氣體的落入物，如鈷屑，銅絲，鋁屑，不銹鋼屑，合金碎屑等，所形成的孔，其形狀不規(guī)則。一些在燒結溫度下不能被還原的氧化物，基本上保留原物顆粒的形狀。一些在壓塊中形成的大孔洞，在燒結過程中是不會消失的，如未壓好造成的尖銳多角形孔，在燒結好的合金中仍保留著原樣。脫碳ni相在斷口上所表現(xiàn)的特征，通常為銀白色的亮點,有時呈蝌蚪狀凹下的小坑。從坑的底部看到白色的亮點。這種脫碳特征易于辨認。當碳■嚴重不足時，脫碳點并不呈蝌蚪狀亮點，而是整個斷口呈銀白色，■粒很細，這是整個基體缺碳的特征。另一種情況是斷口呈現(xiàn)許多凹下小坑，連接起來就形成一條波浪形斷口，但并不呈現(xiàn)銀白色亮點，YN合金缺碳時，斷口多是這種特征。脫碳點的大小和燒結時液相的數(shù)■有關，嚴■缺碳時，液相數(shù)■相對減少，ni相的長大較慢，因而在斷口上呈現(xiàn)的脫碳點較小。反之，輕微脫碳時，脫碳點就較大,這是判斷脫碳輕重的一個方法。同樣，脫碳點的分布密度，以及脫碳點所占的面積都可以說明缺碳的程度。有時，僅在斷口邊緣上發(fā)現(xiàn)少■亮點，這是合金表面脫碳的特征。在難于判斷的情況下，可以將斷面浸入鐵氰化鉀溶液中幾秒鐘，然后用消水沖洗晾干，再在放大鏡下觀察，如果斷面上有棕色的點，則表明合金缺碳，反之，則是其他雜物產(chǎn)生的亮點，這是判斷合金是否缺碳的最有效的方法。滲碳合金滲碳斷口有二種：一是點狀石墨，二是梅花狀石墨。點狀石墨通常產(chǎn)生在低鈷合金和細晶粒合金斷口上，由于這種滲碳狀小而分散，顏觸淺，不易發(fā)，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，滲碳就比較嚴重了。梅花狀石墨大都產(chǎn)生在高鉆合金和粗顆粒合金斷口上，其形狀明顯，尺寸較大，所以極易觀察到，但這種滲碳并不嚴重。金斷口上，嚴重滲碳的合金表面光亮發(fā)黑，用手或白紙在上面擦，可以使手或白紙變黑，在這種嚴重滲碳的情況下，整個斷口發(fā)暗。石墨在YT,YN類通常呈細小而分散的點狀，斷口較難觀察到，但若在磨片上觀察，便可發(fā)現(xiàn)有1.0-1.5%（體積）的石■雜質，這與細晶粒低鈷合金滲碳的情況類似。欠燒欠燒合金表面通常為灰白色，斷面上的晶粒呈無粘性的堆砌，無明顯的金屬光澤，欠燒不明顯時，有時可在斷口的中心部位■到一疏松區(qū)。但晶粒卻和正常合金一樣有金屬光澤,判斷欠燒最簡單的方法是用鋼第在斷面上點上一滴墨水，若墨水滲開，吸收，則表明結構疏松，是欠燒的特征,判斷欠燒最可靠的方法是將合金的金相磨片作孔隙度測定過燒過燒合金表面比較粗糙，嚴重過燒時還能看到一顆顆閃光的晶粒，過燒會引起合金■粒長大，其斷面晶粒也是較粗糙，輕者只觀察到數(shù)■較多的內(nèi)光點，嚴重的呈蜂巢狀，但合金過燒的合金和粗晶粒合金（如YG8