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升温速度对硬质合金烧结收缩的影响

作者:admin    时间:2017-06-09 阅读:    字体:[ ]
硬质合金烧结体的收缩,是烧结过程中十分突出的变化。收缩量的多少直接关系到合金的性能、尺寸等关键指标,所以必须严格把控收缩量。硬质合金收缩过程主要是出现在固相烧结和液相烧结两个过程中。升温速度会对硬质合金烧结收缩产生明显的影响。



硬质合金烧结收缩阶段
根据烧结理论,硬质合金收缩过程主要是出现在固相烧结和液相烧结两个过程中。而收缩可以分为三个阶段,第一阶段主要发生在固相烧结过程中,主要是由固体颗粒间的表面扩散和体积扩散导致的。第一阶段主要发生在接近共晶温度时,此时的收缩主要是由液相形成和颗粒重排机制导致的。由于烧结温度接近共晶温度,粘结金属会发生塑性流动,颗粒重排,坯体体积急剧收缩。第三阶段发生在液相出现以后,主要是由溶解-再析出机制导致的。

在正常的加热速度(每分钟几度)下,烧结体的收缩过程按照上述三个收缩阶段产生正常收缩。但是如果加热速度太快,则最高收缩速度阶段会移向更高的温度范围,甚至移向烧结体出现液相的温度。

过高的烧结速度导致第一阶段的扩散过程不充分,空位由内孔隙向颗粒表面扩散以及空位由小孔隙向大孔隙扩散不完全。烧结颈边缘的过剩空位来不及扩散到晶界上消失,结果是颗粒间距缩短,收缩发生量较小。

过高的烧结速度导致第二阶段的气孔来不及排出,因为液相提前出现以后封闭了气体的排出通道所致。

过高的烧结速度使得不同区域的化学位差(饱和浓度差)迅速减少,溶解-再析出过程缺少驱动力,导致溶解-再析出过程进行不充分,进而阻碍了颗粒的球化-重排-密堆过程,收缩收到影响。

总结来说,过大的加热速度对获得完全致密的硬质合金烧结体是不利的。
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