硬質合金燒結的固相溶解度

硬質合金燒結是多元液相燒結過程,在燒結過程中,固相(難熔顆粒)要在低熔點的液相具有有限的溶解度,這樣液相才會存在,這是液相燒結的一個重要條件。而固相在液相中的溶解度有會影響整個燒結過程,所以必須深入研究。
 
固相溶解過程圖片
固相溶解過程圖片
 
固相在液相中的溶解度影響燒結過程主要體現在以下幾個方面:
1.固相有限溶解於液相固相溶於液相,可借助液相可改善潤濕性;
2.固相溶於液相後,液相數量相對增加,增加液相的數量即體積分數,促進緻密化;
3.固相溶於液相,可借助液相進行物質遷移,這主要是因為馬倫哥尼(溶質濃度的變化導致液體表面張力的不同,產生液相流動)有利於液相遷移;
4.溶在液相中的組分,冷卻時如能再析出,可填補固相顆粒表面的缺
陷和顆粒間隙,從而增大固相顆粒分佈的均勻性;
5.顆粒表面突出部位的化學位元較高產生優先溶解,通過擴散和液相流動在顆粒凹陷處析出,改善固相晶粒的形貌和減少顆粒重排的阻力;
6.增加了固相物質遷移通道,加速燒結;
 
溶解過大的危害
1.溶解度過大會使液相數量太多,也對燒結過程不利。例如形成無限互溶固溶體的合金,液相燒結因燒結體解體而根本無法進行。
2.如果固相溶解對液相冷卻後的性能有不好影響(如變脆)時,也不宜於採用液相燒結;
3.過高的溶解度導致燒結體的變形和為晶粒長大提供條件;
4.固相在液相中的過大溶解導致液相粘結度正交,降低液相的流動性。
 
 
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