钨钴硬质合金真空烧结的优势

常用硬质合金的典型代表,钨钴硬质合金(YG类硬质合金)是指以碳化钨为硬质相,以金属钴为粘结相所组成的合金。从用途来看,钨钴硬质合金除了可以用来制作刃具、拉伸模、冷冲模、喷嘴、轧辊、顶锤等耐磨工具和矿山工具之外,还可以用来切削铸铁、有色金属和非金属材料;从生产工艺来看,YG类硬质合金的制备步骤包括将碳化钨粉与钴粉经配料、湿磨、干燥、制粒、压制成形、脱成型剂、烧结等。注意:配料时选用粗细两种颗粒的WC粉,其中粗颗粒WC粉的粒度为(20~30)μm,细颗粒WC粉的粒度为(1.2~1.8)μm。

烧结硬质合金的两种基本方法:一种是氢气烧结,在氢气中与常压下通过相反应动学来控制零件成分,另一种是真空烧结一采用真空环境或降低环境气体压强,通过减缓反应动力学来控制硬质合金成分。真空烧结有着更为广泛的工业应用。
氢气烧结工艺的气氛控制能力对于钨钴类硬质合金来说是足够的,但是对于切钢工具用含碳化钛碳化钽或碳化铌的合金来说,气氛的氧化势太高,导致合金的成分变化,通常用真空烧结来减低这些,合金氧化物的含量,氢气烧结一般用机械推舟的方式,通过连续烧结来完成,可用一个单独的预烧炉除去润滑剂防止挥发物污染后的高烧结过程。预烧结还可以调高生胚强度,使能对其进行粗切削加工,例如,进行车削和钻孔,预烧结温度在500~800摄氏度间,这主要取决于润滑剂除去的是否彻底及所需生胚强度。

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。
氢气烧结时,由于氢气的渗入以及氢与陶瓷炉部件的反应,使得炉内的气氛气体的氧化势增高。真空烧结不存在这些问题,炉内氧化势比氢气烧结时低,因此,含有对氧化很敏感的碳化钛,碳化钽和碳化铌的合金,真空烧结工艺,更为合适。
其次,真空烧结可灵活的控制烧结制度,特别是加热升温阶段的升温速率,以满足生产的需要,例如,当烧结含有碳化钛、碳化钽、碳化铌的合金时,必须缓慢的升温,还要有-一个在中间的温度保温的阶段才能得到高质量的产品。真空烧结是间歇式操作,可灵活调节所需要的烧结制度,而氢气烧结大多是连续烧结工艺,很能实现对各烧结阶段的温度进行准确的控制。

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