硬質(zhì)合金生產(chǎn)技術(shù)

第三章壓制第一節(jié)壓制機(jī)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(jī)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(dá)到粉末材料的屈服極限和強(qiáng)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(shí)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(shí)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(cè)壓力”(P2)。壓制壓力P=P1+P2側(cè)壓系數(shù)=側(cè)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(cè)壓力越大，脫模壓力就越大，硬質(zhì)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(shí)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(xué)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(qiáng)度。壓塊內(nèi)部拉伸成力來自于彈性內(nèi)應(yīng)力。應(yīng)注意：影響分層的因素同樣影響裂紋?另外，延長(zhǎng)保壓時(shí)間或多次加壓，減少壓力，單重，改善模具設(shè)計(jì)和適當(dāng)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(dá)到40%左右，但由于壓制時(shí)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(jié)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(jié)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(jìn)行各種機(jī)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(yīng)1，一般對(duì)毛坯收縮系數(shù)應(yīng)控制在1.23-1.30之間。數(shù)應(yīng)2,預(yù)燒：目的提高毛坯強(qiáng)度，同時(shí)在排除成型劑時(shí)形成小空隙，以利于隨后的滲蠟，預(yù)燒在400V時(shí)應(yīng)保持較長(zhǎng)的時(shí)間，預(yù)燒溫度為700-800^之間，預(yù)燒時(shí)間1-1.5小時(shí),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(qiáng)度低，容易夾裂；碳化物硬度高，易磨損刀具，成使用低鈷細(xì)顆粒合金刀具，采用較大的前角和后角，低速，小刀進(jìn)量；

智IB醐睡曲Tg艦If蜥皿小，憾號(hào)岫舞I理W皿1倍雌郵細(xì)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(gòu)'VIVM瞞?翊警1幡?零囹'鍬￡瞰礎(chǔ)??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(qū)，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(xì)削虹咽皿岫I甑翁機(jī)倒柳瞄&m*ws丑登理4圈皿s砌蛔皿囹曜IBSW—ZOU+M+O號(hào)UM+OOUZ§+0號(hào)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(fèi)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(guó)溷?(z)-W￥WWE-T:Ism咽g(T)m曜岫叫丑■朝映號(hào)亞閽業(yè)W'翱第瞄帷號(hào)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(guó)見°sra?皿amKiw-Df嘩anas曜w‘vs宣岫ag跚y實(shí)蛆國(guó)皿啊gi皿睥，vsaws-丑■看g岫*翱州筆翡學(xué)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(hào)瞄：9SSH?:螭砌flWfMS，F(xiàn)岫，a?gbB￥K:asg^s(E)snr袒^mr解imme：ssih￡(Z)-贈(zèng)VYU瞬崛顰(T)WfVA此至F岫，a?gbB￥K:asg^s(E)snr袒^mr解imme：ssih￡(Z)-贈(zèng)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(fèi)展.SSES?費(fèi)?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(jié)將粉第一節(jié)燒結(jié)機(jī)理一，概述：所謂燒結(jié)，就是將粉末加熱到一定溫度，并保持一定的時(shí)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(jié)。將粉硬質(zhì)合金燒結(jié)屬于多元系的液相燒結(jié)，燒結(jié)對(duì)合金最終制品起著決定性作用。1，燒結(jié)過程中燒結(jié)體的變化：壓快體積收縮變小，強(qiáng)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(jié)過程中，粉末顆粒間發(fā)生質(zhì)的變化，合金晶粒間的結(jié)合，代替了粉末顆粒間的接觸，使合金形成堅(jiān)固整體，從而具有優(yōu)良的物理性能。1，燒結(jié)過程的幾個(gè)階段：(1)脫除成型劑和預(yù)燒階段(《800?：燒結(jié)初期，隨溫度升高，成型劑逐漸熱裂，并排出燒結(jié)體，同時(shí)，成型劑或多或少使燒結(jié)體增碳,機(jī)氣燒結(jié)時(shí)，800^以下能還原粉末表面的氧化物，同時(shí)，粉末間接觸應(yīng)力逐漸消除，粘結(jié)金屬粉末開始產(chǎn)生回復(fù)和再結(jié)晶，顆粒表面擴(kuò)?,?度?高。(2)周相燒結(jié)階段(8003340^)共晶溫度：所謂共晶溫度是指緩慢升溫到燒結(jié)體開始出現(xiàn)共晶瞄的皿(3)液相燒結(jié)階段(共晶溫度…燒結(jié)溫度)：當(dāng)燒結(jié)體出現(xiàn)液相后，燒結(jié)體收縮很快完成，碳化物晶粒長(zhǎng)大并形成骨架，從而奠定了合金的基本組織結(jié)構(gòu)(2)在燒結(jié)體內(nèi)各小區(qū)域里出現(xiàn)液相的時(shí)間不同；（4）冷卻階段（燒結(jié)溫》--室溫）：合金的組織和粘結(jié)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(zhì)合金燒結(jié)過程的組織轉(zhuǎn)變；(2)在燒結(jié)體內(nèi)各小區(qū)域里出現(xiàn)液相的時(shí)間不同；1,WC—CO合金的平衡燒結(jié)過程：當(dāng)混合料純度極高，并達(dá)到理想的均勻程度，而且燒結(jié)時(shí)升溫極其緩慢，就可以認(rèn)為燒結(jié)處于平衡燒結(jié)狀態(tài)：（理論燒結(jié)，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(dāng)溫度升到共晶溫度1340X時(shí)，燒結(jié)體開始出現(xiàn)共晶成分的液體，同時(shí)，WC不斷溶解，液相數(shù)量不斷增加，在共晶溫度保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間，讓燒結(jié)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(shí)，液相數(shù)約為47%（重量）.（2）合金平衡冷卻過程和升溫相反。當(dāng)合金從1400昭緩慢冷卻時(shí)，首先從液相中析出WC初晶,當(dāng)制度降至共晶溫度時(shí)發(fā)生共晶反應(yīng)，從液相中析出WC二次晶體，共晶反應(yīng)后，液相消失，進(jìn)入固相轉(zhuǎn)變，并隨溫度降低從溶體中析出多余的WC三次晶體。當(dāng)溫度900X以下時(shí)，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(jié)：由于混合料很難達(dá)到理想的均勻程度，而且燒結(jié)過程升溫較快，因此，實(shí)際燒結(jié)為不平衡燒結(jié)：(1)由于熱滯后的原因，只有在共晶溫度以上才會(huì)出現(xiàn)液相；(1)(3)未經(jīng)足夠的保溫時(shí)間，燒結(jié)體各部位液相的成分是不同的。(3)(4)平衡燒落而進(jìn)行不平衡冷卻的較快冷卻時(shí)，在合金凝固后，由于擴(kuò)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(shí)，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(xì)。3,實(shí)際燒結(jié)過程：實(shí)際燒結(jié)過程不但由于組分達(dá)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(jié)過程中爐氣的作用使燒結(jié)體成分發(fā)生變化等因素,從而使燒結(jié)過程的組織轉(zhuǎn)變復(fù)雜化。相數(shù)(1)剩碳的燒結(jié)特點(diǎn)：共晶溫低：1280--1300。液相溫度低，液■多，瞄成分復(fù)雜，冷卻后可能出現(xiàn)石電(2)脫碳的燒結(jié)特點(diǎn)：共晶溫度：1370。出跚液相溫度高，液相數(shù)量少。相數(shù)4，燒結(jié)過程中壓塊的收縮：壓塊收縮大致可分為三個(gè)階段：擴(kuò)散，流動(dòng)，■排；(1)由于溫度升高，粉末顆粒表面的原子更加活化，當(dāng)溫度達(dá)到400-500X時(shí)，粘結(jié)金屬開始進(jìn)行表面擴(kuò)散(物質(zhì)沿自由表面進(jìn)行擴(kuò)散)，并隨溫度升高發(fā)生體稅擴(kuò)散(物質(zhì)在晶體內(nèi)部晶格上所進(jìn)行的擴(kuò)散)，在WC顆粒周圍逐步形成粘結(jié)金屬的空間網(wǎng)。當(dāng)溫度達(dá)到800-900X時(shí)，WC顆粒由表面擴(kuò)散到體稅擴(kuò)散，從而拉近了WC顆粒間距離縮小，使燒結(jié)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(jié)金屬在共晶溫度點(diǎn)屈服成塑性物質(zhì)，再很小的應(yīng)力下產(chǎn)生塑性流動(dòng)，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(dòng)

而靠攏，使燒結(jié)體急劇收縮。

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物相似；如是在低溫下能被氫或碳還原的雜質(zhì)，所生成的孔，其形狀則與原物不那么相似。若雜質(zhì)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(zhì)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(jié)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(jié)過程中是不會(huì)消失的，如未壓好造成的尖銳多角形孔，在燒結(jié)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(diǎn),有時(shí)呈蝌蚪狀凹下的小坑。從坑的底部看到白色的亮點(diǎn)。這種脫碳特征易于辨認(rèn)。當(dāng)碳■嚴(yán)重不足時(shí)，脫碳點(diǎn)并不呈蝌蚪狀亮點(diǎn)，而是整個(gè)斷口呈銀白色，■粒很細(xì)，這是整個(gè)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(diǎn)，YN合金缺碳時(shí)，斷口多是這種特征。脫碳點(diǎn)的大小和燒結(jié)時(shí)液相的數(shù)■有關(guān)，嚴(yán)■缺碳時(shí)，液相數(shù)■相對(duì)減少，ni相的長(zhǎng)大較慢，因而在斷口上呈現(xiàn)的脫碳點(diǎn)較小。反之，輕微脫碳時(shí)，脫碳點(diǎn)就較大,這是判斷脫碳輕重的一個(gè)方法。同樣，脫碳點(diǎn)的分布密度，以及脫碳點(diǎn)所占的面積都可以說明缺碳的程度。有時(shí)，僅在斷口邊緣上發(fā)現(xiàn)少■亮點(diǎn)，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(diǎn)，則表明合金缺碳，反之，則是其他雜物產(chǎn)生的亮點(diǎn)，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(diǎn)狀石墨，二是梅花狀石墨。點(diǎn)狀石墨通常產(chǎn)生在低鈷合金和細(xì)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(yán)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(yán)重。金斷口上，嚴(yán)重滲碳的合金表面光亮發(fā)黑，用手或白紙?jiān)谏厦娌粒梢允故只虬准堊兒?，在這種嚴(yán)重滲碳的情況下，整個(gè)斷口發(fā)暗。石墨在YT,YN類通常呈細(xì)小而分散的點(diǎn)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(zhì)，這與細(xì)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(shí)，有時(shí)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(jiǎn)單的方法是用鋼第在斷面上點(diǎn)上一滴墨水，若墨水滲開，吸收，則表明結(jié)構(gòu)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(cè)定過燒過燒合金表面比較粗糙，嚴(yán)重過燒時(shí)還能看到一顆顆閃光的晶粒，過燒會(huì)引起合金■粒長(zhǎng)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(diǎn)，嚴(yán)重的呈蜂巢狀，但合金過燒的合金和粗晶粒合金（如YG8