硬質合金燒結緻密化是燒結過程最突出的變化。關於緻密化機理，說法不一，不同學者支持不同的觀點，這些觀點包括：擴散控制、流動控制、物理-化學反應程序控制等。目前主流的觀點將整個緻密化過程看作是擴散-流動-重排三個階段的複合過程。

 

硬質合金是典型的液相燒結，燒結過程可大致劃分為3 個階段：液相流動與顆粒重排階段，固相溶解再析出階段和固相燒結階段。緻密化過程大多在前兩個階段完成，特別是顆粒重排階段，此階段的燒結收縮量最大。

 

緻密化三個階段圖片

 

擴散階段

這一階段發生在液相大量生成之前，主要是通過固體顆粒間的擴散方式來進行。在這一階段中，燒結體發生少量收縮，隨著溫度的升高，粉末顆粒的表面原子通過顆粒之間的接觸進行擴散。隨著溫度的進一步提高，顆粒內外進一步發生體積擴散（空位濃度差導致）過程。此時坯體強度有一定的提高。

 

流動階段

這一階段的溫度接近共晶溫度，粘結金屬發生高溫蠕變，產生塑性流動，推動固體顆粒移動，顆粒之間靠攏重排，此時燒結體產生劇烈的收縮。這一階段的緻密化量是整個燒結過程中最大的。

 

重排階段

這一階段的特點是液相出現以後，固體顆粒經過重排以後，由於顆粒不同部位的化學位元差別（飽和濃度差），導致碳化物在液相中溶解-析出，使燒結體進一步收縮。