硬質(zhì)合金－01

1、硬質(zhì)合金Hard AlloysSemester B 20072008緒 論硬質(zhì)合金的概念：用粉末冶金法生產(chǎn)的由難熔金屬化合物（硬質(zhì)相） 和粘結(jié)金屬（粘結(jié)相）所構(gòu)成的復(fù)合材料。 硬質(zhì)合金的基本特點： 1）高硬度、高耐磨性 2）高彈性模量 3）高抗壓強度 4）化學(xué)穩(wěn)定性好（耐酸、堿、高溫氧化） 5）沖擊韌性較低 6）膨脹系數(shù)低，導(dǎo)熱、導(dǎo)電與鐵及其合金相近硬質(zhì)合金的應(yīng)用：現(xiàn)代工具材料、耐磨材料、高溫和耐腐蝕材料 曾經(jīng)引起金屬切削加工工業(yè)的技術(shù)革命，而被看作工具材料發(fā)展第三階段的標志。硬質(zhì)合金工具的優(yōu)點（與合金鋼相比）： 1、成倍、幾十倍甚至上百倍地提高工具壽命。 金屬切削加工刀具壽命可提高580倍，

2、量具壽命提高20150倍，模兵壽命提高50一10O倍。 2、成倍、幾十倍地提高金屬切削速度和地殼鉆進速度。 3、提高被加工零件的尺寸精度和表面光潔度。 4、可以加工高速鋼難以加工的耐熱合金、效合金、特硬鑄鐵等難加工材料。 5、可以制作某些耐腐蝕或耐高溫的耐磨零件，從而提高了某些機械和儀器的精度和壽命。硬質(zhì)合金的分類1 WCCo(鎢鉆)類合金 : 由碳化鎢和鈷組成。有時在切削工具(有時也在引伸模具)中加人2以下的其它碳化物(碳化鉭、碳化鈮、碳化釩等)作為添加劑。 高鈷：2030， 中鈷：1015，低鈷：382、WCTiCCo(鎢鐵鈷)類合金 低鈦合金：46TiC，9一15Co， 中欽合金：102

3、0 TiC ， 68 Co ， 高鈦合金：2540 TiC ，46 Co 3、WCTiCTaC(NbC)Co類合金 WCTiCCo合金有更好的高溫抗氧化性，同時也有較好的擾熱震性，因而常常具有較高的刀具壽命。 TiC：5一15，TaC(NbC)：210，Co515，余為WC。4鋼結(jié)硬質(zhì)合金 由碳化鎢或碳化鈦與碳素鋼或合金鋼組成 5碳化鈦基合金 由碳比鈦、金屬鎳和金屬鉬或碳化二鉬(Mo2C)組成。鎳和鉬的總含量通常為2030。發(fā)展歷史1、起源德國人施律太爾1923，1925發(fā)表專利 2、德國克努伯公司1926年生產(chǎn) 3、流傳世界各地：世界著名的硬質(zhì)合金公司德國：克努伯公司維迪阿廠 （魯爾）美國：

4、通用電氣公司、肯納金屬公司、亞當斯碳化物公司瑞典：山特維克公司日本：三菱金屬礦業(yè)公司、東芝坦嘎絡(luò)依公司（川崎、名古屋、大阪工廠）、住友電氣工業(yè)公司英國：山特維克英國公司、美國肯納金屬英國公司奧地利：普蘭西金屬工廠（三年一次普蘭西國際會議）中國：株洲硬質(zhì)合金有限公司、自貢硬質(zhì)合金有限公司 1、我國的硬質(zhì)合金從世紀年代起步，2、世紀年代初期，世界硬質(zhì)合金年產(chǎn)量在萬噸時，我國硬質(zhì)合金年產(chǎn)量約噸；3、進入世紀，世界硬質(zhì)合金年產(chǎn)量達到了萬噸，而我國硬質(zhì)合金產(chǎn)量已經(jīng)快速增長到萬噸，超過世界硬質(zhì)合金產(chǎn)量的。4、占據(jù)國際市場份額： 年，我國硬質(zhì)合金年出口量只有噸； 年，出口量已經(jīng)達到噸； 2007出口量可超過

5、噸，與產(chǎn)量一樣同樣占世界硬質(zhì)合金市場流通量的我國硬質(zhì)合金產(chǎn)量我國鎢品生產(chǎn)能力、產(chǎn)量統(tǒng)計表（噸）年度19851990199520002005鎢精礦產(chǎn)量4878162810532784541773403APT生產(chǎn)能力15050400007000085000131000APT產(chǎn)量597810000284803110051800鎢粉生產(chǎn)能力45008000170002900053600鎢粉產(chǎn)量38004100106001100020600硬質(zhì)合金生產(chǎn)能力400050007500900028400硬質(zhì)合金產(chǎn)量313436044959817115100鎢鐵生產(chǎn)能力125001250016200216003

6、5600鎢鐵產(chǎn)量101231200038001090011100鎢絲生產(chǎn)能力244465100296鎢絲產(chǎn)量18.6355076.6190可轉(zhuǎn)位刀片焊結(jié)刀片園刀片片材、條材地礦工具滾齒刀模具耐磨零件硬質(zhì)合金產(chǎn)品硬質(zhì)合金 生產(chǎn)工藝現(xiàn)代硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝 硬質(zhì)合金原料的生產(chǎn) 鹽酸法氧化鎢工藝白鎢礦： CaWO4黑鎢礦： （Fe，Mn）WO4英國伊華德公司堿法工藝美國西里瓦尼亞電氣元件公司燒堿浸取一液液萃取工藝第一章 混合料的制備第一節(jié) 碳化鎢粉末的制備1、鎢粉碳化的工藝流程2、碳化方法 氫保護碳化（碳化時通氫）不通氫碳化（以碳化時產(chǎn)生的CO氣體保護 ） 3、碳化反應(yīng)原理 氫保護碳化（低溫下形成CH4

7、，高溫1400裂解成高活性碳與鎢反應(yīng)）不通氫碳化（以碳化時產(chǎn)生的CO氣體保護 氫作為碳的載體（400）（500600）（1000）二氧化碳作為碳的載體碳含量與碳化溫度的關(guān)系碳化前后粉末物性的變化4、碳化工藝條件5、重新碳化工藝條件6、碳化設(shè)備：第二節(jié) TiCWC復(fù)式碳化物的制備1、工藝流程：17002000氫保護下碳化TiCWC復(fù)式碳化物是指WC溶解于TiC的固溶 體，成分一般采用在燒結(jié)溫度下（1480 1560）下的飽和或未飽和固溶體的形式。2、TiC-WC復(fù)式碳化物生成過程的基本原理過程的反應(yīng)：形成固溶體的過程：相圖分析在生產(chǎn)中采用的固溶體成分范圍內(nèi)，碳量的微小降低不會改變固溶體的相組成，

8、 因為在相圖上它有一個較寬的均質(zhì)區(qū)，如圖。當爐料炭黑配量嚴重不足時，碳化鎢轉(zhuǎn)變?yōu)樘蓟u而發(fā)生附加滲碳，使固镕體中有可能出現(xiàn)碳化二鎢或鎢。而當碳量稍高于理論配量時(圖TiCWC線的上方)，則固溶體少便會出現(xiàn)游離碳。因此在制取TiCWC固溶體時，其炭黑配量總是低于理論值。固溶體晶格常數(shù)分析當TiCWC團溶體的鈦鎢比及碳含量發(fā)生變化時， 固溶體的晶格常數(shù)也隨著改變。尤其是固溶體中的碳含量發(fā)生波動時，其晶格常數(shù)變化較大。 因此，固溶體的晶格常數(shù)基本上不能反映固溶體鈦鎢比的變化，因為同一晶格常數(shù)的固溶體其鈦鎢比可以極不相同，反之同一鈦鎢比的固溶體，由于其碳量的不平衡，晶格常數(shù)也常常改變。只有在生產(chǎn)條件

9、相對穩(wěn)定的情況下， 固溶體的晶格常數(shù)才能表征其質(zhì)量的穩(wěn)定。碳化工藝條件 與粒度影響因素1碳化溫度： 碳化溫度愈高，原子活性愈強，顆粒長大速度愈快，因而顆粒較粗， 反之，則顆粒較細。 2、碳化時間： 碳化時間愈長，顆粒愈粗。反之，時間愈短，則顆粒就愈細。 3原料粉末的粒度 ： 固溶體顆粒是在TiC顆?；A(chǔ)上形成的，TiC顆粒愈細，制得的固溶體顆粒也就愈細。碳化鈦顆粒大小又取決于二氧化鈦和碳化鎢原始顆粒大小。TiO2、WC顆粒細，固溶體顆粒其它碳化物工藝過程基本反應(yīng)1、Cr3C2， 1600氫氣保護碳化2、VC， 1800氫氣保護碳化3、ZrC 2300氫氣保護碳化4、HfC 2300氫氣保護碳化

10、5、Mo2C、MoC 14001500氫氣保護碳化6、TaC， NbC 2000-2100氫氣保護碳化 Ta2O5 + 7C =2TaC +5CO Nb2O5 + 7C =2NbC +5CO第3節(jié) 金屬Co粉的生產(chǎn)草酸鈷沉淀草酸鈷煅燒氧化鈷還原草酸鈷還原氧化鈷還原工藝條件氧化鈷氫還原設(shè)備第四節(jié) 混合料的制備1、過程的目的：將各種碳化物和粘結(jié)金屬的粉末配制成一定成分，一定粒度的均勻混合物 。2、方法：濕球磨3、濕磨液體介質(zhì)： 要求：與混合料組元不發(fā)生顯著的化學(xué)反應(yīng)； 沸點較低，在100左右能揮發(fā)； 表面張力較小，不使粉末聚團 價廉等， 介質(zhì)：酒精，（最常用） 汽油，（不氧化、硬化物料，減少合金孔

11、洞，但料漿易沉淀，不易洗滌） 水，（最便宜的，易氧化、結(jié)塊） 四氯化碳，苯和丙酮等 （有毒、易揮發(fā)）濕磨前后的物料1、單獨濕磨WC( 24h) 粒度細化2、單獨濕磨Co（24h)粒度變大，“冷焊現(xiàn)象”混合料的濕磨前后變化YG15混合料鈷冷焊現(xiàn)象減少WC單獨濕磨細化程度高混合料濕磨細化明顯含復(fù)合碳化物與鈷濕磨96小時后的照片球磨過程的影響因素1、球磨筒傳速：臨界轉(zhuǎn)速可用下式表示：n臨界=42.4D1/2 (rpm,) D球磨和筒的內(nèi)徑；米。 當實際轉(zhuǎn)速為75%的臨界轉(zhuǎn)速時，發(fā)生的研磨主要是沖擊研磨，此時常用較大的球和較小的填充系數(shù)(0.5)，球的運動就不會受到阻礙，使研磨效率變低。一般當采用硬質(zhì)

12、合金球和襯里時，實現(xiàn)滾動研磨的最佳填充系數(shù)為0.40.5。 4、球料比球料比就是球與物料的重量比，其值越大，研磨效宰越高。但球料比過高會減少裝料量，反而使生產(chǎn)率下降。一般情況下球料比常取作3:1到5:1，只有在制取極細混合料時，才采用10:1的球料比。 5、液固比 液固比是指一公斤料所加液體的體積(毫升)。液固比過大，使粉末過于分散，研磨效率降低，液固比過小則料漿太稠，球與筒壁發(fā)生粘連，下易滾動，效率更低，一般當球料比為2:1時，磨YG料以每公斤加200毫升液體為宜；而磨TY料時，隨著混合料中鈦含量的提高，液體的加入量也應(yīng)增加2060%。 6、研磨時間 在一定范圍內(nèi)，延長研磨時間可改善物料混合

13、的均勻程度和碳化物顆粒的粉碎程度，但過份長的濕磨時間反而使磨碎效率降低，并增加碳化物晶粒在燒結(jié)時的下均勻長大傾向。一般濕磨時間在1672小時之間。制備過程與設(shè)備工序：配料濕磨干燥過篩1、大規(guī)模生產(chǎn)振動干燥 小規(guī)模電烘箱、蒸汽干燥箱2、過篩：WC-Co 5080目 WCTiCCo，100120目第四節(jié) 普通模壓成形模壓成形工藝過程： 加成形刑(摻膠或摻蠟)制粒壓制壓坯的干燥加工和清理成形劑的選擇 加成形劑的目的： 改善混合料顆粒之間約結(jié)合狀態(tài) 改善混合料的流動性及壓制性能，提高壓坯密度及密度均勻性 保證必須的壓還強度 對成形劑的要求 必須具有適當?shù)恼承?，以保證壓坯有足夠的強度 有一定的潤滑作用

14、燒結(jié)后不殘留育害的雜質(zhì) 在適當?shù)娜軇┖洼^低的溫度下能夠溶解，以便與混合科均勻混合橡膠與石蠟橡膠成形劑的主要特點 1)壓坯強度較高，便于搬運和加工； 2)橡膠彈性較大，可用較快的壓制速度而不產(chǎn)生裂紋； 3)所需的壓制壓力一般比石蠟料低； 4)容易“老化”，摻膠料的存放期在兩周以內(nèi)； 5)在較低壓力下就易出現(xiàn)分層，故不利于細料混合料的壓制； 6)燒結(jié)時不能完全排出，有部分碳殘留； 硬質(zhì)合金生產(chǎn)中常用的橡膠是合成丁鈉膠或丁鈉膠。石蠟成形刑的特點 1)允許較高的壓制壓力而下出觀分層； 2)不會“老化”，摻蠟料可長期儲存； 3)石蠟汽油溶液粘性小，適用于噴霧干燥； 4)沒有灰分，不會給合金帶進雜質(zhì)； 5

15、)粘性和彈性較小，允許的壓制速度較低； 6)與橡膠用量相同時，壓坯強度較低； 7)熔點較低，未脫蠟的壓坯不宣高速磨削。 硬質(zhì)合金生產(chǎn)中所用的石蠟是工業(yè)白蠟。石臘與橡膠的比較成形劑溶液的制備橡膠汽油溶液： 溶劑：航空汽油或溶劑汽油 濃度：根據(jù)橡膠用量及混合料的松比來調(diào)整。一般為 813%(重量百分比） 加入量： 0.61%。橡膠用量隨混合料松比的降低而增加，生產(chǎn)中一般是每 20公斤混合料加1800毫升的橡膠汽油溶液。石蠟汽油溶液： 溶劑：汽油 濃度：生產(chǎn)中的石蠟汽油溶液的濃度一般為2030%（重量百分比 （石蠟汽油溶液配制時，為了提高石蠟的溶解度，通常將石蠟加熱熔化 后倒入汽油內(nèi)，并立即使用）。

16、 加入量：一般為12%。石蠟的用量通量比合成橡膠高一倍以上，而且隨含 鉆量的增加而增加。生產(chǎn)中一般是每20公斤混合料加2030%的石 蠟汽油溶液1800毫升?；曳謫栴}： 橡膠汽油溶液 濃度（wt) 4-4.5 10-11 13.5-14 灰分（wt) 0.035 0.07 0.11 石蠟汽油溶液 基本無灰分粒料的制備 料粒的制備主要包括摻膠(或摻蠟)和制粒兩道主要工序1、 摻膠(蠟)過程：摻和干燥擦篩 拌和機 電熱干燥箱、蒸汽干燥柜 擦篩機制 粒制粒方法 壓團法、滾動法、噴霧法。壓團法：將料粒在較低的壓力（200230kg/cm2）下壓成一定大小的團塊，然后將團塊打碎用30目的篩子過篩，就是到

17、了料粒。此法效率低，且所得料粒較硬。流動性較差。滾動法：使物料在滾筒中滾動而球化制粒的，一般YG料要求較細的滾筒或較低的轉(zhuǎn)速，而YT料則要求較粗的滾筒或較高的轉(zhuǎn)速，滾動制粒機有連續(xù)式和間歇式二種。噴霧法：石蠟丙酮料漿噴霧，120 氮氣干燥壓 制 壓制工藝過程 過程：壓制-干燥-加工清理 壓制工序包括稱料，裝料、壓制和脫模這四個步驟。 稱料可用重量法或容量法。 壓坯的干燥 以橡膠作成形劑時，為了完全排除壓坯中殘留的汽油和水分以提高壓坯強度，和消除壓坯內(nèi)部的應(yīng)力，壓坯必須經(jīng)過干燥，用石蠟作成形劑的壓坯則不應(yīng)干燥，因為石蠟熔點較低，它會在干燥過程中滲到壓坯表面，反而降低壓坯的強度。干燥一般在蒸汽干燥

18、柜或電熱干燥箱中進行，干燥溫度一般為100130，干燥時間為1248時，為了提高效率，也可采用紅外線干燥，此時可采用較高的溫度(150200)及較短的時間(0.51小時)。壓坯的加工和清理 有的硬質(zhì)合金產(chǎn)品不宜一次直接壓成產(chǎn)品形狀，這就需要在干燥后對壓坯進行加工（如倒角、斜棱和園角等加工）。這種加工通常用粒度150目的碳化硅砂輪在“萬能磨床”上進行。 清理主要是用砂布和毛氈清除壓坯表面的毛刷，粘料等，并對輕微的缺口掉角加以修理，最后檢查坯的形狀和尺寸，及有無壓制缺陷。壓制設(shè)備成形模具第五節(jié) 其他成形方法擠壓成形用擠壓法可生產(chǎn)一些截面較小但長度長的制品，如管材，帶材等，某些形狀復(fù)雜的制品如小直徑

19、的麻花鉆，直齒鉸刀，螺旋齒鉸刀和銑刀等： 硬質(zhì)合金混合料的擠壓成形過程包括摻蠟、預(yù)壓、校直和成形毛坯切割等工序。表1-4 不同孔徑的擠壓毛坯的混合料中石蠟加入量擠壓孔徑(mm)3457810加蠟量(%)77.566.564.5擠壓件的加工與擠壓模具冷等靜壓軟模成形粉漿澆注第六節(jié) 硬質(zhì)合金的燒結(jié)硬質(zhì)合金燒結(jié)過程中的物理、化學(xué)變化：1）燒結(jié)體致密化；2）碳化物晶粒長大；3）粘結(jié)相成分的變化及合金組織的形成。燒結(jié)過程的幾個階段1、脫除成形劑及預(yù)燒階段(800) 發(fā)生變化： 1) 成形劑的脫除（揮發(fā)、裂解）。2) 粉末表面氧化物還原 3）粘結(jié)金屬粉末開始產(chǎn)生回復(fù)和再結(jié)晶，顆粒開始表面擴敢，壓塊強度有所

20、提高。2、固相燒結(jié)階段(800共晶溫度) 所謂共晶溫度是指緩慢升溫時，燒結(jié)體中開始出現(xiàn)共晶液相的溫度，對于WC-Co合金，在平衡燒結(jié)時的共晶溫度為1340燒結(jié)體中的某些固相反應(yīng)加劇，擴散速度增加，顆粒塑性流動加強，使燒結(jié)體出現(xiàn)明顯的收縮。3、液相燒結(jié)階段(共晶溫度燒結(jié)溫度) 當燒結(jié)出現(xiàn)液相后，燒結(jié)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(jié)構(gòu)。 4、冷卻階段(燒結(jié)溫度室溫) 在這一階段，合金的組織和枯結(jié)相成分隨冷卻條件的不同而產(chǎn)生某些變化。冷卻后，得到最終組織結(jié)構(gòu)的合金。當混合料純度極高，并達到理想的均勻程度，而且燒結(jié)時升溫極其緩慢，就可以認為燒結(jié)體處于平衡燒結(jié)狀態(tài)。升

21、溫過程：成分為III燒結(jié)體， aa WC溶解到鈷中形成-固溶體， 1340時，固溶體成分達到a點，燒結(jié)體內(nèi)開始出現(xiàn)共晶成分液相，同時，WC不斷向-固溶體中溶解，在共晶溫度下保持足夠長的時間后，所有-固溶體的成分都達到a點并轉(zhuǎn)變成d點成分的液相。 c-d 液相成分變化冷卻：從1400降溫 液相中析出WC含量逐慚降低，其成分沿cd線方向變化， 共晶溫度時便發(fā)生共晶反應(yīng)，由成分為d的液相中同時析出點成分的固溶體和WC二次晶體。在共晶反應(yīng)完畢后，液相消失。固相轉(zhuǎn)變階段，隨溫度的降低，從-固溶體中析出多于的WC三次晶體，合金的組織：未溶WC原始+WC初晶+WC共晶+WC三次，合金相組成是WC+相一) W

22、C-Co合金的平衡燒結(jié)過程不平衡燒結(jié)：混合料很難達到理想的均勻程度，燒結(jié)結(jié)過程的升溫速 度較快，不平衡燒結(jié)升溫過程有如下特點： 1)由于熱滯后現(xiàn)象，只有在共晶溫度以上才會出現(xiàn)液相。 2)在燒結(jié)體內(nèi)各小區(qū)域里出現(xiàn)液相的時間是不同的。 3)未經(jīng)足夠長的保溫時間，燒結(jié)體各部位液相的成分是不同的。冷卻過程：由于燒結(jié)體內(nèi)有大量的原始未溶WC可作為結(jié)晶中心，因 而合金的組織與平衡狀態(tài)緩冷時差別不大。合金凝固組織：由于擴散過程較為困難，如果合金快冷，則固溶體 中的WC含量可能處于過飽和狀態(tài)。此時，合金的組織可能是 WC原始+WC初晶+WC共晶+，合金的相組成仍然是WC+。 二)WC+Co合金的不平衡燒結(jié)過程

23、三）實際的燒結(jié)過程1、WC+Wo+C混合料的燒結(jié)特點 在12801300時可出現(xiàn)WC+C三元共晶溶體，1320時還出現(xiàn)Co-C二元共晶溶體。由此與WC+Co系比較，這種混合料出現(xiàn)液相的溫度要低一些，當鈷量相同時，液相數(shù)量也要多一些，此外，液相成分也更為復(fù)雜。 當系統(tǒng)中游離碳含量足夠高時，在冷卻過程中可能會出現(xiàn)三元共晶WC+C，使最終合金中出現(xiàn)石墨。然而，在碳量過剩不多時，合會仍然是WC+兩相結(jié)構(gòu)。2、 WC+Wo+W2C混合料的燒結(jié)特點 當混合料缺碳時，低溫下先形成相。由于WC+三元共晶溫度較高(1370)，在于衡條件下，燒結(jié)體出現(xiàn)液相的溫度較高。在不平衡條件下，則可能出現(xiàn)WC+二元共晶液相。

24、相當一部分鈷形成相，從而使燒結(jié)體內(nèi)液相的數(shù)量相對減少。當W2C含量較高時，可能得到WC+三相組織的合金。 3、WC+Co+W2C+C混合料的燒結(jié)特點生產(chǎn)中常見的混合料組成，尤其是在采用人造橡膠作成形劑時。這種混合料的燒結(jié)過程伴隨著一些固相化學(xué)反應(yīng)，使過程復(fù)雜化。在低溫時先形成相。當碳量足夠時， 相會因滲碳而消失。W2C亦可補充碳化化成WC。生成的+C三元共晶(12501270)也可能消失。獲得的合金為WC+兩相組織。當碳量過剩時，可看成是WC+Co+C的燒結(jié)。而當缺碳時，則可看成是WC+Co+的燒結(jié)。燒結(jié)工藝升溫速度1200以前應(yīng)緩慢升溫 丁鈉橡膠在300 左右開始裂化，要在600保溫半小時才

25、能裂化完全， 石蠟要到400以上才能完全汽化， 生產(chǎn)中一般靠調(diào)節(jié)推舟速度和預(yù)熱帶溫度來得到合適的升溫速度。燒結(jié)溫度 燒結(jié)溫度主要取決燒結(jié)時液相的量。WC顆粒的大小等因素，液相越多，燒結(jié)溫度可越低，一般YG合金的燒結(jié)溫度在13801490的范圍內(nèi)，TY合金的燒結(jié)溫度比YG合金高一些，而真空燒結(jié)又比氫氣燒結(jié)低50100。此外，加入TaC，NbC可允許燒結(jié)溫度有較大波動。保溫時間 保溫時間(即燒結(jié)時間)主要由合金牌號、燒結(jié)溫度決定。但是，在過低的溫度下過長時間燒結(jié)，不僅會使碳化鎢晶粒變粗，合金強度下降，還會降低設(shè)備的生產(chǎn)能力，同樣，過高溫度下過短時間的燒結(jié)也不好，因為此溫度，時間稍有波動就會嚴重影響

26、合金質(zhì)量燒結(jié)保護氣氛 1)促進粉末表面氧化膜還原，加速燒結(jié)過程的進行； 2)將燒結(jié)時放出的氣體和各種揮發(fā)物及時帶走而不致污染制品； 3)防止個別組分(如碳等)被燒損。 保護氣氛是氫氣，還有分解氨、氨氣和真空氣氛。 硬質(zhì)合金在氫氣中燒結(jié)時，必須用填料來保護燒結(jié)坯。填料的作用是：保護產(chǎn)品不與石墨舟直接接觸。以減少石墨的滲碳影響；保護產(chǎn)品不受高溫氫氣的直接沖刷，以減少高溫氫氣對制品的脫碳作用；保護產(chǎn)品不受溫度波動的影響(如進出舟時)，使加熱比較均勻；固定產(chǎn)品，保護壓坯在運輸，進舟不被碰壞，此時，保護底層產(chǎn)品在出現(xiàn)液相對不致受上層產(chǎn)品的重量而變形；低溫下作為碳氫化合物氣體分解的接觸劑而吸收碳，從而保護

27、產(chǎn)品不過分增碳；到高溫時，其中的碳又與氫氣及其中的水蒸汽作用，從而保護產(chǎn)品不過分脫碳。燒結(jié)時填料的作用表1-9 硬質(zhì)合金的燒結(jié)條件合金牌號燒結(jié)條件氫氣通入量(立升/時)裝舟量(公斤)燒結(jié)溫度()推舟速度(毫米/分)低溫帶高溫帶YG357420145014906.415002000YG4C5742014801490415002000YG6，YG879420143014406.415002000YG6X79420138013906.415002000YG11，YG15911420140014406.415002000YT5740050015001530488001200YT14，YT1574005

28、0015301560487001000YT3074005001480152048600800燒結(jié)設(shè)備第六節(jié) 真空燒結(jié)工藝 真空燒結(jié)指的是在一定的真空度下(10-110-2毫米汞柱)進行的燒結(jié)，它與氫、氮等保護氣氛下的燒結(jié)相比，具有以下優(yōu)點：1、可以顯著提高爐氣的純度 氫氣燒結(jié)時，氫氣中微量的水份或氧就會嚴重損害合金的質(zhì)量，因此要求氫氣的露點在-40以下。真空度有10-1毫米汞柱，爐氣的純度就相當于-40露點的氫氣，一般真空燒結(jié)的真空度（10-110-2毫米汞柱)下的爐氣純度則相當于-40-60的氫氣。2、改善粘結(jié)相對硬質(zhì)相的潤濕性 真空時的負壓可改善粘結(jié)相對硬質(zhì)相(特別是TiC硬質(zhì)相)的潤濕性

29、，使燒結(jié)體能更迅速地收縮，并改善粘結(jié)相分布的均勻性。 Ni對TiC的潤濕角氫中1450為17，而在真空中1300時為10，又如Fo-Cr-Mo-C對TiC的潤濕角在600乇氫壓力下為120125，在10乇氫壓力下為35。3、可降低燒結(jié)溫度 由于真空時粉末表面的氧化物可在較低的溫度下被還原，液相也可在較低的溫度下出現(xiàn)，所以真空曉結(jié)的溫度比氫氣燒結(jié)可降低50100，燒結(jié)時間也可縮短一些。4、可避免填料對制品的污染 氫氣燒結(jié)時，制品表面會吸收一些氫化鋁填料，含TiC的合金與氧化鋁的反應(yīng)尤為嚴重。則對合金的切削性能會有不良影響，特別對機夾不重磨刀片影響嚴重。真空燒結(jié)時由于不要填料，所以可避免其不良影響。 5、使刀片易于焊接 氫氣燒結(jié)的刀片由于表面經(jīng)常滲碳和吸收氧化鋁，使刀片與焊藥間的濕潤不良。而真空燒結(jié)的刀的刀片則不需經(jīng)過特殊的表面處理就可用普通的焊接方法捍接。真空燒結(jié)的工藝過程為：脫蠟（膠）、預(yù)燒燒結(jié)冷卻出爐 脫蠟（