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硬質(zhì)合金簡(jiǎn)單而言是用粉末冶金法生產(chǎn)的由難熔金屬化合物(硬質(zhì)相)和粘結金屬(粘結相)所構成的復合材料。其生產(chǎn)流程主要包括混合料制備、成型、燒結等過(guò)程,生產(chǎn)工藝復雜嚴謹。
為了保證硬質(zhì)合金必要的強度和硬度,將黏結金屬以粉末狀加入到碳化物中,具體使用性能要求的不同必要時(shí)候加入其他組元。將這些材料球磨或者棒磨一定時(shí)間,做成均質(zhì)的并且粒度達到一定要求的混合料。具體研磨的時(shí)候需要加入其它相關(guān)有機溶液。
冷壓是將混合料制作成具有一定密度、強度和形狀、尺寸的毛坯的工藝生產(chǎn)過(guò)程。生產(chǎn)上常采用雙向壓制或多向壓制,確保毛坯各部位密度的均勻性,無(wú)分層、裂紋、未壓好等現象,這是基礎品質(zhì)的保障。
另外一種方式是熱壓,是將混合料粉末裝入石墨模中,在燒結溫度下壓制成型。生產(chǎn)大型、異型硬質(zhì)合金制品的另以種方式是等靜壓制。將粉末裝入封閉的模具中,防入密閉壓力容器內的液體里。使液體中的壓力升高通過(guò)軟模包套對硬質(zhì)合金粉末進(jìn)行適當的壓制。熱塑性軟質(zhì)樹(shù)脂是目前制作軟模的主要材料。
擠壓成型適用于生產(chǎn)較長(cháng)的等截面復雜形狀產(chǎn)品,以硬質(zhì)合金棒材為主。擠壓壓力取決于增塑粉末的性能,擠壓不好往往造成裂紋、密度差等缺陷,需要特別重視擠壓坯的質(zhì)量。
硬質(zhì)合金的燒結為液相燒結,在粘結相呈液相的條件下進(jìn)行。將壓坯在真空燒結爐中加熱到1600℃左右進(jìn)行燒結工藝的流程。硬質(zhì)合金的燒結是一個(gè)復雜的物理化學(xué)過(guò)程。這一過(guò)程包括增塑劑脫除、脫氣、固相燒結、液相燒結、合金化、致密化、溶解析出等過(guò)程。這些工藝條件依不同的燒結裝備具有較打的差異。
按照以上生產(chǎn)流程制作出來(lái)的硬質(zhì)合金產(chǎn)品以毛坯形式存在,具體的硬質(zhì)合金刀具等切削產(chǎn)品還需要通過(guò)深加工工藝制作流程來(lái)完成。
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