硬质合金烧结收缩

 不同收缩阶段图片
烧结过程中硬质合金压块在烧结过程中会产生明显的收缩,收缩过程其实就是硬质合金烧结致密化的过程。跟致密化过程类似,收缩过程也分为三个阶段,每个阶段的收缩量和收缩机制不尽相同。

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硬质合金烧结固颗粒形貌与分布的影响因素

 液相的不同润湿效果图片
硬质合金烧结是液相烧结过程,其中的固相颗粒(主要是难熔碳化物颗粒)形貌与分布会直接影响合金的性能,如硬度、强度等。而液相烧结合金的组织,即固相颗粒的形状以及分布状态,取决于固相物质的结晶学特征、液相的润湿性或二面角的大小。

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硬质合金烧结固相溶解和再析出机制

 硬质合金烧结固相变化图片
硬质合金烧结时,经历液相生成和颗粒重排后,烧结体的致密化过程已经有了很大进展。但是,由于颗粒靠拢到一定程度后形成搭桥,对液相粘性流动的阻力增大,因此,颗粒重排阶段不可能达到完全致密,还需通过固相溶解和再析出阶段才能进一步推进。固相溶解和再析出机制主要是依赖于不同区域的化学位差异(饱和平衡浓度差)引起颗粒之间或颗粒不同部位之间的物质通过液相迁移。

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硬质合金烧结固相烧结机制

二面角图片
硬质合金烧结经历颗粒重排和溶解-再析出这两个阶段后,致密化过程已明显减慢,因为这时气孔已基本上消失,而颗粒间距离更缩小,使液相流进孔隙变得更加困难。之后颗粒靠拢粘结,烧结进入固相烧结阶段,形成骨架。

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硬质合金烧结颗粒重排机制

硬质合金烧结毛细作用图片
硬质合金烧结时会有液相生成,并经历重排,溶解-再析出,固相烧结阶段。液相生成后,在气孔压力差和毛细力的作用下发生液相流动,使悬浮其中的固体颗粒发生重排,这就是液相烧结中颗粒重排机制。

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