硬质合金刀具材料烧结技术

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烧结技术是决定硬质合金组织和性能的关键步骤,也直接影响硬质合金刀具材料的性能。在烧结过程中需要着重注意两个问题,烧结温度的控制和晶粒粒度的控制。如何在尽量低的烧成温度下达到硬质合金的完全致密和烧结过程中的晶粒长大的合理控制是烧结技术的发展方向。以下总结几种硬质合金刀具材料新式的烧结技术。

1.放电等离子烧

结放电等离子烧结(SPS) 是一种硬质合金刀具材料新型的烧结技术,它通过直接在颗粒之间通入脉冲电流进行加热烧结。在SPS 烧结过程中,电极通入直流脉冲电流时瞬间产生的放电等离子体,使烧结体内部各个颗粒均匀地自身产生焦耳热并使颗粒表面活化,利用颗粒内部自身发热进行烧结。这种放电直接加热法,热效率极高,放电点的弥散分布能够实现均匀加热,因而容易制备出均质、致密、高质量的烧结体。由于升温速率快,直接跳过了表面扩散过程,有效的控制硬质合金刀具材料晶粒尺寸。

2.微波烧结

微波烧结通过微波与烧结材料的相互作用使烧结硬质合金刀具材料内部的原子、分子或离子的动能增加,故材料的烧结活化能降低,扩散系数提高,可实现低温快速烧结,即细粉来不及长大就已被烧结,是制造细晶材料的有效手段。微波烧结有以下几个优点:显著降低了烧结温度,最高可达500℃;降低能耗;缩短烧结时间,提高致密度,细化晶粒。但是微波烧结过程中容易出现热失控效应,对烧结体加热不均匀,从而影响产品性能。