硬質合金燒結屬於多元系液相燒結，在燒結過程中，既會發生物理變化，也會發生化學變化。在這些變化中，燒結體緻密化、粘結相成分變化、碳化物晶粒長大以及合金組織結構形成這四項變化是最重要的變化過程。

 

硬質合金燒結設備圖片

 

燒結體緻密化

硬質合金壓坯經過燒結後，最容易觀察到的變化是壓塊體積收縮變小，強度急劇增大，壓塊孔隙度一般為50%，而燒結後製品已接近理論密度，其孔隙一般應小於0.2%。燒結後線收縮近20%，體積收縮達到50%左右。壓塊強度的變化就更大了，燒結後製品卻能達到滿足各種苛刻工作條件所需要的強度值，顯然製品強度提高的幅度較之密度的提高要大得多。

 

粘結相成分變化

碳化物（以WC為例）與金屬粘結劑（以Co為例）燒結時，會發生共晶反應，達到共晶反應時，出現液相，且燒結階段始終存在液相。從室溫到液相出現的溫度（共晶溫度），WC在Co中的溶解度隨溫度升高而增大。

 

碳化物晶粒長大

硬質合金坯塊經燒結後，碳化物平均晶粒尺寸出現的長大現象稱為晶粒長大。例如，坯塊張WC平均晶粒尺寸為0.1-1μm時，燒結後平均晶粒度可以達到1-2μm，晶粒長大是由固相的擴散作用及液相的溶解作用共同引起的。

 

合金組織結構形成

製品強度及其他物理機械能的突變說明在燒結過程中壓塊發生了質的變化。在壓制過程中，雖然由於外力的作用能增加粉末體的接觸面，而顆粒中表面原子和分子還是雜亂無章的，甚至還存在有內應力，顆粒間的聯結力是很弱的，但燒結後顆粒表面接觸狀態發生了質的變化，這是由於粉末接觸表面原子﹑分子進行化學反應，以及擴散、流動、晶粒長大等物理化學變化，使顆粒間接觸緊密，內應力消除，製品形成了一個強的整體，從而使其性能大大提高。