硬质合金烧结工艺

       硬质合金由WC-Co、WC-TiC-TaC-NbC-Co、TiC-Mo2C-Ni等各种碳化物和铁族元素组成。 这些材料的一个典型特征是能够通过液相烧结达到接近 100% 的理论密度，这也是硬质合金钻头或金属成型工具得以成功应用的原因。 此外，必须仔细控制烧结过程以获得所需的微观结构和化学成分。
        硬质合金以烧结状态用于许多应用。 烧结合金的表面经常承受高水平的摩擦和应力，在大多数金属切削应用中，当切削头表面的磨损深度超过 0.2-0.4 毫米时，刀具被视为报废。 所以提高硬质合金的表面性能非常重要。
烧结硬质合金有两种基本方法。 一种是氢气烧结，其中零件的成分由氢气和大气压力中的相反应动力学控制，另一种是真空烧结。 通过使用真空环境或降低环境气压以减慢反应速率来控制硬质合金成分。 真空烧结具有广泛的工业应用， 也可以使用烧结热等静压和热等静压，这些技术对硬质合金制造有重大影响。

       氢气烧结：氢气是还原性的气氛，但当氢气与烧结炉壁或承载装置发生反应时会改变其他成分，提供合适的碳化势以维持与硬质合金的热力学平衡。在传统的硬质合金烧结中，要将混合料中的碳化物的含碳量调节到理论值，并在整个氢气烧结过程中维持这个值不变。例如，烧结94WC-6CO硬质合金时，入炉时，碳含量为5.70~5.80%（质量分数），出炉时，则要维持在5.76±0.4%。

       真空烧结：与氢气烧结相比，真空烧结主要要几个优点，首先真空烧结能极好的控制产品成分，在1.3~133pa压强下，碳和氧气在气氛与合金之间的交换速率非常低。影响成分变化的主要因素是碳化物颗粒中的氧含量，而不是碳与真空中稀薄气体的反应速率，因而在烧结硬质合金的工业生产中，真空烧结占有优势。

        现在工业真空烧结的操作成本较低，以前的真空烧结设备，是小的感应加热炉，这种炉子能量消耗大、冷却时间长，而且在烧结前需要单独清除润滑剂，现在应用的真空烧结炉至少在以下几方面比氢气烧结成本低：装炉量大、电阻加热、用强制气体冷却以及可在炉内清除润滑剂。

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