烧结的基本过程
整个烧结过程大致可分为三个阶段:
低温烧结阶段 通常指1000℃以下的烧结过程。实际生产中,有时也将这一阶段作为一个单独的过程。此时通常叫做“预烧”。
作用:随着温度的升高,成型剂逐渐被排除,粉末颗粒表面的氧化物被逐渐还原,粉末颗粒之间的接触应力逐渐消除,以及从气氛中吸收碳(如果气氛中有碳的话)等。
在氢气中烧结时,粉末颗粒表面的氧化物通常在800℃以下可被还原。若在惰性气氛中烧结,则需要更高的还原温度,而在真空中烧结时则应有较低的还原温度。
工业碳化钨的化合碳含量,通常低于理论值。若采用橡胶作成型剂,则总碳含量亦比理论值低。这种情况下,碳化钨中的W2C或W将在800℃以上形成η相。
高温烧结阶段 从1000℃到烧结温度。
如果烧结在惰性介质中进行,则在烧结温度下烧结体的含碳量不会发生变化,其平衡相组成仅仅决定于烧结体的原始组成。但是烧结介质往往不是惰性的,因此烧结体的含碳量将随保温时间的延长而或多或少发生变化:或者增加,或者减少,从而导致液相成分的变化,甚至形成新相(η相或石墨),或者改变新相的数量。烧结体凝固之前的相组成,决定于其最终含碳量:碳量不足,则为WC++液相;碳量过剩,则为WC+C+液相;碳适量,则为WC+液相。
冷却阶段 从烧结温度到室温。
由此可见,合金的组织和性质主要决定于前两个阶段烧结的结果,而冷却速度的影响较小。
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