燒結(jié)是指把粉狀物料轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅荏w的一個工藝過程,是硬質(zhì)合金生產(chǎn)過程中非常重要的一個步驟。硬質(zhì)合金燒結(jié)過程可以分為四個基本階段:脫除成形劑及預(yù)燒階段;固相燒結(jié)階段(800℃--共晶溫度);液相燒結(jié)階段(共晶溫度--燒結(jié)溫度);冷卻階段(燒結(jié)溫度--室溫)。然而,由于燒結(jié)過程非常復(fù)雜及條件苛刻,所以稍有不注意產(chǎn)品就很容易產(chǎn)生缺陷,降低質(zhì)量。常見的燒結(jié)缺陷和原因如下:
1.起皮
有起皮缺陷的硬質(zhì)合金很容易出現(xiàn)暴裂和粉化的情況。產(chǎn)生起皮的主要原因是:壓塊中鈷的接觸作用,使含碳?xì)怏w在其中分解出游離碳,導(dǎo)致壓塊局部強(qiáng)度下降,從而產(chǎn)生起皮。
2.孔洞
孔洞是指尺寸超過40微米的孔隙。產(chǎn)生孔洞的主要原因是:燒結(jié)體內(nèi)存在不為溶體金屬所潤濕的雜質(zhì)或者存在嚴(yán)重的固相與液相的偏析現(xiàn)象,都有可能形成孔洞。
3.臌泡
臌泡會導(dǎo)致硬質(zhì)合金表面出現(xiàn)凸起的曲面,進(jìn)而降低產(chǎn)品的使用性能。產(chǎn)生臌泡的主要原因是:1)空氣在燒結(jié)體內(nèi)聚集,在燒結(jié)收縮過程中,燒結(jié)體出現(xiàn)液相幷致密化,會導(dǎo)致空氣無法排出,進(jìn)而在燒結(jié)體阻力最小的表面形成臌泡;2)燒結(jié)體內(nèi)有生成大量氣體的化學(xué)反應(yīng),氣體集中于燒結(jié)體內(nèi),臌泡就自然生成。
4.變形
常見的硬質(zhì)合金變形現(xiàn)象有臌泡和內(nèi)凹。產(chǎn)生變形的主要原因是:壓塊密度分布不均勻;燒結(jié)體局部嚴(yán)重缺碳;裝舟不合理;墊板不平。
5.黑心
黑心是指合金斷口上出現(xiàn)組織疏松的部位。產(chǎn)生黑心的主要原因是:碳量過低或過高。
6.裂紋
裂紋是硬質(zhì)合金燒結(jié)過程中一種比較常見的現(xiàn)象。產(chǎn)生裂紋的主要原因是:1)壓塊干燥時壓力馳豫沒立即顯示,燒結(jié)時彈性恢復(fù)較快;2)壓塊干燥時部分嚴(yán)重氧化,而氧化部位的熱膨脹脹量與未氧化部位不同。