硬質(zhì)合金各工藝過程原理
各工藝過程原理
1、混合料制備原理
稱取所需的各組份原料及少量添加劑，裝入滾動球磨機(jī)或攪拌球磨機(jī)，在球磨機(jī)中合金球研磨體的沖擊、研磨作用下，各組份原料在己烷研磨介質(zhì)中得到細(xì)化和均勻分布，在噴霧干燥前（或濕磨后期）加入一定量液態(tài)石蠟，卸料后經(jīng)噴霧干燥、振動過篩（或真空干燥、均勻化破碎過篩），制成有一定成分和粒度要求的摻蠟混合料，以滿足壓制成型和真空燒結(jié)的需要。
2、壓制原理
將混合料裝入定型模腔內(nèi)，在壓力機(jī)沖頭或其它傳壓介質(zhì)施予的壓力的作用下，壓力傳向模腔內(nèi)的粉末，粉末發(fā)生位移和變形，隨壓力的增加，粉末顆粒之間的距離變小，粉末顆粒之間發(fā)生機(jī)械嚙合，孔隙度大大降低，同時(shí)在成型劑的作用下，混合料被密實(shí)成具有一定形狀、尺寸、密度、強(qiáng)度的壓坯。
在保證壓力機(jī)、模具及混合料滿足壓制要求的基礎(chǔ)上，利用有效手段控制過程中的各種影響因素，最終得到高精度尺寸的壓坯。
由于粉末顆粒與模具壁之間的摩擦作用，使壓力在壓坯高度方向產(chǎn)生衰減，引起壓坯單位高度上的重量變化，即反映了壓坯密度的變化。?
道斯特機(jī)械自動(或C35-160、C35-500、TPA45.2、TPA50/2、TPA20/3等)雙向壓力機(jī)，是靠機(jī)械凸輪在動力帶動下完成壓制動作，一旦動作的上下死點(diǎn)限定，壓制動作就不會改變，故能保證壓坯的高度不變，這時(shí)，裝料量的變化會引起壓制力的變化，從而引起壓坯尺寸的變化，故應(yīng)控制單重的波動范圍，即通過控制壓制工藝參數(shù)來實(shí)現(xiàn)等密度壓制。
3、燒結(jié)原理
在真空條件下加熱，進(jìn)行真空脫蠟燒結(jié)過程，有利于排除雜質(zhì)，提高燒結(jié)氣氛純度，改善粘結(jié)相的潤濕性，促進(jìn)反應(yīng)。
將壓坯置于真空燒結(jié)氣氛中加熱，隨著溫度的升高，達(dá)到石蠟蒸發(fā)溫度時(shí)，石蠟從壓坯中逸出，在小于該溫度下的石蠟蒸汽分壓時(shí)保溫足夠時(shí)間，石蠟從壓坯中完全排出，并由捕蠟器回收，壓坯得到凈化。隨著溫度進(jìn)一步升高，壓坯發(fā)生脫氣反應(yīng)并進(jìn)一步凈化，隨之發(fā)生固相燒結(jié)。
在固相燒結(jié)過程中，燒結(jié)體內(nèi)各組元的原子（或分子）擴(kuò)散，顆粒接觸面增大，顆粒間距離減小，燒結(jié)體發(fā)生收縮，并進(jìn)一步強(qiáng)化。當(dāng)溫度接近粘結(jié)相熔點(diǎn)時(shí)，粘結(jié)相開始塑性流動，當(dāng)達(dá)到液相溫度時(shí)，燒結(jié)體產(chǎn)生液相，發(fā)生液相燒結(jié)。
在液相燒結(jié)過程中，碳化物表面出現(xiàn)液相層，碳化物顆粒借助擴(kuò)散作用溶于粘結(jié)相中，形成共溶體，碳化物顆粒通過液相再結(jié)晶及晶粒長大，使相鄰碳化物顆粒緊密聯(lián)結(jié)，燒結(jié)體進(jìn)一步收縮并迅速致密化。在高于液相的燒結(jié)溫度下保溫一段時(shí)間，以便使燒結(jié)過程充分進(jìn)行，然后冷卻下來。
在整個(gè)燒結(jié)過程中，燒結(jié)體致密到接近無孔隙，并產(chǎn)生一系列物理化學(xué)作用和組織結(jié)構(gòu)調(diào)整，最終形成致密的、有一定化學(xué)成分、物理力學(xué)性能、組織結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)合金。
4、低壓燒結(jié)原理
在真空條件下加熱，進(jìn)行真空脫蠟燒結(jié)過程，有利于排除雜質(zhì)，提高燒結(jié)氣氛純度，改善粘結(jié)相的潤濕性，促進(jìn)反應(yīng)；同時(shí)在燒結(jié)溫度下經(jīng)過加壓作用在產(chǎn)品上，促進(jìn)產(chǎn)品進(jìn)一步致密化，消除產(chǎn)品的缺陷，提高產(chǎn)品的綜合性能。