裂纹是由于压坯所受的破坏力大于粉末颗粒之间的结合力而在压坯上形成的一种开裂现象。硬质合金压坯成形时最常见的缺陷就是表面裂纹。表面裂纹可由诸多原因造成，如原料、机台问题均会引起表面裂纹。

 

在压坯的表面形成的细小裂纹，严重时这些横纹斜向撕开，甚至相连，人们形象地称之为表面裂纹。表面裂纹主要位于硬质合金压坯的中下部位表面，轻微时肉眼不易发现，在烧结后也只能部分消除； 烧结工艺不当会使裂纹进一步扩展，因而侧面表面裂纹易引起制品的大量报废。除用肉眼观察外，也可切断压坯观察断面或对烧结坯进行无损探伤检测。

 

产生表面裂纹的原因主要有以下几个方面:

1.阴模内孔沿脱模方向尺寸变小，如加工中的倒锥成形部位的磨损出口处有毛刺等 如下图所示的无锥度柱体压坯的下半部容易出现裂纹，这主要是由于柱体下端密度较高，回弹率增加，而脱模锥度过小所引起的。

 

 

2.压机垂直度和平行度超差导致压力中心偏差。机台垂直度不够会导致压机提供的压力与硬质合金压坯重心方向不在一条直线上，进而导致在压制时受力不均匀，有较大弯曲应力，使压坯某一侧边受拉应力，当此力大于粉末颗粒的结合力时，表面出现撕裂。另外，由于补偿装粉不合适导致压坯承受较大弯曲应力也会引起表面裂纹。

 

硬质合金压制过程中由于原料、工艺的问题常会引起各种压坯缺陷，如分层、裂纹、毛刺大于掉边掉角等。这其中毛刺与掉边掉角非常常见，通常是由于模具表面光洁度、模具配合间隙和压坯形状等引起的。

 

1.模具引起的毛刺与掉边掉角

引起压坯毛刺过大与掉边掉角的最直接原因是模具不合格、模具粗糙度高，势必引起压坯粗糙度高； 模具配合间隙超差，压坯必定毛刺大，甚至过大的模具配合间隙会使得压坯边角处密度过低，而引起掉边掉角。针对压坯粗糙度高，需要重新研抛模具，如研抛余量不足，就需更换合格的模具针对压坯的毛刺过大和掉边掉角的唯一解决办法是更换合格的模具。

 

2.毛坯形状引起的掉边掉角

压坯产生掉边掉角还与其形状复杂程度有直接关系，如下图所示。解决的办法有: 采用合适的料靴、降低模具粗糙度、改变推料方向或用机械手夹持压坯等。

 

 

3、存放搬运过程引起的掉边掉角

压坯的存放搬运过程中，应注意压坯排放整齐，压坯之间应有隔板，以免压坯相互挤压磕碰使压坯产生掉边掉角，生产科学管理是防止压坯产生掉边掉角的有效措施之一。

 

硬质合金制品表面质量直接影响制品的力学性能，所以对于硬质合金表面缺陷十分敏感。硬质合金表面划伤常会发展成为裂纹等缺陷，所以必须严控表面划伤的产生。

脱模时压坯表面产生的划痕( 沿脱模方向)也称表面划伤。

 

 

表面划伤的原因有:

1.润滑不够，局部产生高温，致使粉末焊在模壁上，这种现象称为粘模。 脱模时，粘模导致产品表面在脱模方向上受到阻碍，使压坯表面产生严重划伤。

2.阴模软或粗糙度高，也易产生划伤。 

3.模腔表面局部硬颗粒或划伤也会硬质合金压坯产生划伤。

 

改善措施：

1.改用硬度较高的阴模材料（下图为硬质合金阴模）。比如采用硬质合金模具比采用模具钢模具其压制表面划伤发生概率较小。另外，可通过模具热处理改善模具的硬度。

 

 

2.提高阴模直线度和光洁度。如采用多次抛光等方式提高模具光洁度等。

3.在阴模出口处设计一定长度的锥度段，使压坯在脱模过程中减少可能导致划伤的接触。

4.改善混合料质量，特别是减少异常硬颗粒和异常粗颗粒，减少模具表面划伤和粘模现象。

5.改善模具的配合间隙。模具的配合间隙也会影响压坯的表面质量。配合间隙过小，冲头与模具之间可能由于意外的机台振动等因素而发生碰撞，造成阴模表面质量较差；另一方面，如果配合间隙过大会导致压坯表面质量较差。

6.选用合适的润滑剂。

 

模具结构对硬质合金产品的分层影响很大。主要原因是由于模具在外力侧除时变形恢复而对压坯施加横向剪切力，造成分层。为此在模具设计时，为减少产品分层缺陷，常采用增大冲头壁厚、减少冲头与阴模间隙等改进措施。

 

1.增大冲头壁厚

增大冲头壁厚, 可减少冲头的弹性变形量。根据模具的圆筒近似处理公式（下式）可知，增大壁厚（即R2-γ2项），模具变形量也相应减少，进而减少导致分层的剪切应力。

Δ=γ/E[(R2+γ2)/(R2-γ2)+μ]P侧 （1）

式中:Δ为模具变形量；

γ、R分别为圆筒的内外半径；

μ为模具材料泊松比；

E为模具弹性模量。

 

2.减少冲头与阴模间的间隙

当冲头与阴模间的间隙减少小时,由于阴模的紧固作用, 冲头是很难发生弹性变形的。进而减少后续的剪切应力的大小。通过减少冲头和阴模的间隙, 且在冲头尖部增加排气孔(如下图所示), 可以使压制的产品密度好,减少分层裂纹。

 

 

3。合理选用冲头材料

按照虎克定律, 相对变形量与材料的弹性模量成正比, 即E越大, 弹性变形越小。硬质合金的弹性模量一般为(4～7)×105MPa, 是钢材的2～3.5倍, 弹性张开量也相应缩减至后者的1/2～1/4, 并且随着弹性模量的增加其变形量也会相应减少。所以在保证压制性能的条件细，可以采用更高弹性模量的硬质合金牌号材料作为模具材料。