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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硬质合金烧结液相数量

硬质合金SEM图片
硬质合金有难熔碳化物和黏结金属组成,其烧结过程属于液相烧结过程。液相数量会深刻地影响烧结过程和制品的性能,比如,液相数量的增加会有利于致密化;又如,过高的液相数量会造成制品的刚度降低。

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硬质合金液相烧结过程

硬质合金液相烧结图片
硬质合金在工业上有着诸多重要的应用,硬质合金的烧结也历经多次技术革新。但整个硬质合金烧结基本原理仍属于多元系液相烧结。在烧结过程中,粘结金属熔化并形成低熔共晶物,其烧结过程不同于固相烧结体系。液相烧结过程会经历3个界线不十分明显的阶段。

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硬质合金烧结的固相溶解度

固相溶解过程图片
硬质合金烧结是多元液相烧结过程,在烧结过程中,固相(难熔颗粒)要在低熔点的液相具有有限的溶解度,这样液相才会存在,这是液相烧结的一个重要条件。而固相在液相中的溶解度有会影响整个烧结过程,所以必须深入研究。

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