【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ） 當(dāng)混合料中的碳化鎢含量低于理論含碳量時(shí)，形成η相。 高溫?zé)Y(jié)階段：10000C——燒結(jié)溫度（1） 隨溫度升高，碳化鎢在鈷中溶解度逐漸增加。（2） 在約高于共晶溫度時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)液相，γ相逐漸溶于液相，最后全部轉(zhuǎn)入液相。（3） 通過(guò)擴(kuò)散、塑性流動(dòng)和液相流動(dòng)，完成致密化。（4） 碳化鎢晶粒通過(guò)液相重結(jié)晶長(zhǎng)大。（5） 由于壓坯的成分不純，因此，實(shí)際的燒結(jié)過(guò)程中，液相出現(xiàn)的更早。（6） 高溫?zé)Y(jié)階段的相組成取決于合金中的含碳量。碳不足時(shí)：WC+η+液相；碳過(guò)量時(shí)：WC+C+液相；碳適量時(shí)WC+液相。 冷卻階段：燒結(jié)溫度——室溫（1） 溫度降低，碳化鎢從液相或γ固溶體中析出。（2） 冷卻后合金的最終相組成取決于凝固前合金的含碳量碳不足時(shí)：WC+η+γ；碳過(guò)量時(shí)：WC+C+γ；碳適量時(shí)WC+γ。 （二）YT合金的燒結(jié)過(guò)程YT合金多一固溶體成分，而TiC—WC固溶體在鈷中的溶解度比WC在鈷中的溶解度小得多，因而高溫?zé)Y(jié)時(shí)液相的成分不同，出現(xiàn)液相的溫度不同和所的合金組織不同。 碳不足時(shí)：WC+ TiC—WC+η+γ；碳過(guò)量時(shí)：WC+ TiC—WC+C+γ； 碳適量時(shí)：WC+ TiC—WC+γ。167。3致密化過(guò)程一、定義：物質(zhì)進(jìn)入顆粒間孔隙，使燒結(jié)體收縮、孔隙消除的物質(zhì)遷移過(guò)程。二、機(jī)理：壓坯燒結(jié)成合金的最顯著的外觀變化是體積明顯縮小：一般線收縮為18—23%，體積收縮為40—45%，從致密化角度可以把燒結(jié)分為固相燒結(jié)階段和液相燒結(jié)階段。 固相燒結(jié) 液相燒結(jié)總之，燒結(jié)的致密化過(guò)程是由固相燒結(jié)和液相燒結(jié)兩個(gè)相聯(lián)系的過(guò)程構(gòu)成的。在低溫?zé)Y(jié)階段燒結(jié)體出現(xiàn)的收縮主要由擴(kuò)散引起，高溫?zé)Y(jié)階段合金的致密化主要由塑性流動(dòng)、相流動(dòng)引起。四、 影響致密化過(guò)程（燒結(jié)體收縮）的主要因素 液—間的潤(rùn)濕角 液相的數(shù)量（一般體積占13—35%） 溶解度 含碳量 原始碳化物顆粒大小167。合金組織結(jié)構(gòu)一般指合金的相成分、Co相成分、WC晶粒度和孔隙度。一、合金的相組成 WC—Co合金 YG合金的相成分有三種情況：WC+γ+C、WC+γ+η、WC+γ。WC—TiC—Co合金YT合金相組成取決于合金中TiC的含量。二相YT合金的相組成：（WTi）C+γ、（WTi）C+γ+C、（WTi）C+γ+η；三相YT合金：WC+（WTi）C+γ、WC+（WTi）C+γ+C、WC+（WTi）C+γ+η。二、Co相成分（粘結(jié)相或γ相）成分粘結(jié)相：在硬質(zhì)合金中，處于碳化物骨架周圍的、連續(xù)而均勻的固體相。 WC—Co合金YG硬質(zhì)合金粘結(jié)相是W C和W在鈷中的固溶體。，WC—TiC—Co合金YT合金的粘結(jié)相是以鈷為基的少量W、Ti、C在Co中的固溶體。三、碳化物晶粒長(zhǎng)大 碳化物晶粒長(zhǎng)大是指燒結(jié)后合金中碳化物的平均晶粒長(zhǎng)度大于混合料碳化物平均晶粒長(zhǎng)度的現(xiàn)象。是燒結(jié)過(guò)程和組織結(jié)構(gòu)形成的重要特點(diǎn)之一。 WC—Co合金中WC晶粒長(zhǎng)大（1） 聚集再結(jié)晶：WC通過(guò)聚集再結(jié)晶而出現(xiàn)長(zhǎng)大主要發(fā)生在致密化過(guò)程中的固相燒結(jié)階段。（2） 液相重結(jié)晶WC—TiC—Co合金中WC晶粒長(zhǎng)大 （1）兩相YT合金：由于固溶體TiC—WC在粘結(jié)相中的溶解度很小，液相重結(jié)晶長(zhǎng)大不明顯，固溶體TiC—WC的晶粒長(zhǎng)大主要是靠聚集再結(jié)晶（相鄰晶粒合并）及晶粒連生作用（幾個(gè)晶粒連接在一起）。（3） 三相YT合金：固溶體TiC—WC晶粒與WC晶粒相互對(duì)對(duì)方起抑制晶粒長(zhǎng)大的作用。在三相YT合金中，WC相含量越多，WC原始晶粒度越細(xì)，則TiC—WC相晶粒長(zhǎng)大越困難。四、孔隙度 孔隙度的大小是硬質(zhì)合金質(zhì)量好壞的重要標(biāo)志。放大倍100200在顯微鏡下直接觀察磨面與標(biāo)準(zhǔn)比較進(jìn)行評(píng)定。 定義：是指某一視場(chǎng)內(nèi)孔隙所占面積的百分?jǐn)?shù)。 A類：10um以下 A00、AOA0AOAO8五級(jí)。 B類：1025um B00、B0B0B0B08五級(jí)。 大于25um的孔隙分2575um、75125um、和大于125um三種范圍，計(jì)算其單位面積（cm2）的孔隙數(shù)。引起孔隙大致原因：（1） A類孔隙 球磨時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和細(xì)晶粒合金，在鈷相中出現(xiàn)許多小于1um孔隙；球磨時(shí)間過(guò)短則出現(xiàn)34um的孔隙，濕磨時(shí)固液比不當(dāng)也會(huì)造成A級(jí)孔隙。 粘結(jié)相分布不均。脫蠟、預(yù)燒、燒結(jié)工藝控制不當(dāng)，能造成A級(jí)孔隙。碳化鎢內(nèi)部也存在微孔。 汽油橡膠溶液中CaCO3在燒結(jié)下分解形成25um以下的孔隙。（2） B級(jí)孔隙 摻膠不均，石蠟分布不均，混合料中有鈷片，未壓好，外來(lái)雜質(zhì)等造成B級(jí)孔隙。汽油橡膠溶液中的凝膠粒子，在燒結(jié)中分解殘留1080um的孔隙.第二章 氫氣燒結(jié)167。1概述 氫氣燒結(jié)的定義：以氫氣作保護(hù)氣體，將石墨舟皿中的壓坯（制品周圍填充填料）于連續(xù)式鉬絲爐中燒結(jié)成硬質(zhì)合金的燒結(jié)過(guò)程。 氫氣燒結(jié)的特點(diǎn) （1） 氫氣中常含水蒸汽、氧、氮等雜質(zhì)氣體，使合金性能低。 （2）鉬絲燒結(jié)爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、爐子功率小和爐管壽命長(zhǎng)是它的優(yōu)點(diǎn)；但爐溫控制不準(zhǔn)、爐內(nèi)氣氛變化大、產(chǎn)品容易滲、脫碳等是其難以避免的缺點(diǎn)。 （3）當(dāng)燒結(jié)溫度過(guò)高時(shí)，填料中的Al2O3與合金中或填料中的碳反應(yīng)生成氣態(tài)AlO（Al2O3+C→2AlO+CO），冷卻時(shí)AlO又分解出白色的金屬Al（3AlO→Al2O3+Al），沉積在產(chǎn)品的表面上，它降低產(chǎn)品的物理力學(xué)性能，同時(shí)也影響使用壽命。 （4）由于氫氣燒結(jié)過(guò)程均在正壓下進(jìn)行，產(chǎn)品內(nèi)部的孔隙不可能充分得到消除，留有殘余孔隙。 因此，氫氣燒結(jié)時(shí)，除爐溫要控制好外，爐內(nèi)氣氛控制十分重要。如要控制穩(wěn)定的氫氣流量、氫中水份和其氧含量；要控制好產(chǎn)品的裝舟量、推速、橡膠加量，及填料中的碳含量；要考慮到H2O—H2—C—Al2O3的平衡。 167。2增碳反應(yīng)和脫碳反應(yīng)： 一、增碳反應(yīng)（合金碳量增加的反應(yīng)）低溫?zé)Y(jié)階段 成型劑的揮發(fā)裂解而殘留碳 CmHn→mC+n/2H2—1%，—0..3%。 一氧化碳的分解 CO→CO2+C一氧化碳的來(lái)源：石墨舟皿和填料中的碳及燒結(jié)體內(nèi)的碳化鎢與進(jìn)入爐內(nèi)氫氣中的水分在高溫區(qū)進(jìn)行激烈反應(yīng)： C+H2O→CO+H2 WC+ H2O→CO+W+H2 填料中的碳向燒結(jié)體擴(kuò)散而引起合金增碳。二、脫碳反應(yīng)（合金碳量減少的反應(yīng)）高溫?zé)Y(jié)階段 碳化鎢和氫氣及氫氣中水分的反應(yīng) WC+ H2O→CO+W+H2 WC+ 2H2→W+CH2碳化鈦和氫氣中水分的反應(yīng) TiC+ H2O→TiO+C+H2碳化鈦和氮?dú)獾姆磻?yīng) TiC+ N2→TiN+C氮?dú)獾膩?lái)源：氫氣中的氮?dú)夂瓦M(jìn)入爐內(nèi)的空氣中的氮?dú)狻? 167。3 氫氣燒結(jié)工藝的確定和選擇 氫氣燒結(jié)的工藝規(guī)范內(nèi)容：燒結(jié)介質(zhì)、燒結(jié)溫度、燒結(jié)時(shí)間、裝舟量和氫氣流量。 （一）燒結(jié)溫度 定義：燒結(jié)過(guò)程中的最高溫度。 確定 （二）推舟速度（燒結(jié)時(shí)間和冷卻時(shí)間） 定義：燒結(jié)體在高溫區(qū)停留的時(shí)間。通常用推舟速度表示mm/分。 確定 （1）燒結(jié)體只有在高溫下停留足夠的時(shí)間才能完成致密化和形成合金特定組織結(jié)構(gòu)。 （2）燒結(jié)時(shí)間與燒結(jié)溫度在一定范圍內(nèi)相互補(bǔ)充的作用。 氫氣流量 氫起在燒結(jié)過(guò)程中的作用：A、作為保護(hù)氣體防止燒結(jié)體氧化；B、作為還原劑在低溫?zé)Y(jié)階段對(duì)壓坯中的氧化膜進(jìn)行還原；C、作為載流氣體將燒結(jié)過(guò)程中反應(yīng)產(chǎn)生的氣態(tài)物質(zhì)載出爐膛；D、對(duì)離開(kāi)高溫帶的合金起降溫冷卻作用。 裝舟：裝舟不當(dāng)，會(huì)使制品發(fā)生滲碳、脫碳、變形彎曲和起