硬質合金燒結體的收縮，是燒結過程中十分突出的變化。收縮量的多少直接關係到合金的性能、尺寸等關鍵指標，所以必須嚴格把控收縮量。硬質合金收縮過程主要是出現在固相燒結和液相燒結兩個過程中。升溫速度會對硬質合金燒結收縮產生明顯的影響。

 

典型的硬質合金燒結升溫速度圖片

 

硬質合金燒結收縮階段

根據燒結理論，硬質合金收縮過程主要是出現在固相燒結和液相燒結兩個過程中。而收縮可以分為三個階段，第一階段主要發生在固相燒結過程中，主要是由固體顆粒間的表面擴散和體積擴散導致的。第一階段主要發生在接近共晶溫度時，此時的收縮主要是由液相形成和顆粒重排機制導致的。由於燒結溫度接近共晶溫度，粘結金屬會發生塑性流動，顆粒重排，坯體體積急劇收縮。第三階段發生在液相出現以後，主要是由溶解-再析出機制導致的。

 

在正常的加熱速度（每分鐘幾度）下，燒結體的收縮過程按照上述三個收縮階段產生正常收縮。但是如果加熱速度太快，則最高收縮速度階段會移向更高的溫度範圍，甚至移向燒結體出現液相的溫度。

 

過高的燒結速度導致第一階段的擴散過程不充分，空位由內孔隙向顆粒表面擴散以及空位由小孔隙向大孔隙擴散不完全。燒結頸邊緣的過剩空位來不及擴散到晶界上消失，結果是顆粒間距縮短，收縮發生量較小。

 

過高的燒結速度導致第二階段的氣孔來不及排出，因為液相提前出現以後封閉了氣體的排出通道所致。

 

過高的燒結速度使得不同區域的化學位元差（飽和濃度差）迅速減少，溶解-再析出過程缺少驅動力，導致溶解-再析出過程進行不充分，進而阻礙了顆粒的球化-重排-密堆過程，收縮收到影響。

 

總結來說，過大的加熱速度對獲得完全緻密的硬質合金燒結體是不利的。