碳含量控制是對硬質合金的品質影響巨大，碳含量控制貫穿整個硬質合金生產流程。對於注射成形的硬質合金製品，其脫脂過程會對硬質合金製品的碳含量起著一定的影響。

 

1. 碳含量控制意義

碳含量控制是WC-Co硬質合金製備中的一個重要的環節。碳含量的微量波動會引起合金相組織與性能的顯著變化。WC 中的C 含量一般在6.12%-.14%,WC-Co硬質合金中的C含量一般控制在5.63%-5.65%,在此範圍內,WC-Co硬質合金由WC和γCo相組成。碳含量過高產生游離碳,碳含量過低產生脆性相,這些第三相的產生都會導致強度和硬度等性能降低。因此,脫脂時對碳含量應進行嚴格控制。

 

2.脫脂過程H2氛圍的控制    

WC-Co硬質合金注射坯在H2氣氛下熱脫脂極易產生脫碳,這是因為H2氣氛中總伴有少量H20蒸汽存在,當脫脂溫度高於400-450℃時,脫脂過程中WC易於與H20蒸汽反應,生成W和CO或CO2,產生脫碳。嚴重時還會有極少量的W進一步轉化為W02,導致脫碳更為嚴重。但在400 ℃以下有機粘結劑中的高分子聚合物難以完全脫除。下圖為H2對碳含量的影響。

 

 

3.脫脂溫度對碳含量的影響

當脫脂溫度高於450℃此時，脫脂坯中的碳含量過低，脫碳嚴重。在最高脫脂溫度為450 ℃時，碳含量過高，此時脫脂坯記憶體在大量的游離石墨。隨著保溫時間的延長,C總量降低,當保溫一定時間後,脫脂坯碳含量與原始混合粉末的碳含量基本一致。與純熱脫脂相比,經過溶劑脫脂+熱脫脂的脫脂坯的碳含量較高。由於脫脂坯在其後真空燒結時會脫碳,因此在實際脫脂工藝中脫脂坯的碳含量應略高於理論碳含量。