硬质合金烧结的固相溶解度

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。
 
固相溶解过程图片
固相溶解过程图片
 
固相在液相中的溶解度影响烧结过程主要体现在以下几个方面:
1.固相有限溶解于液相固相溶于液相,可借助液相可改善润湿性;
2.固相溶于液相后,液相数量相对增加,增加液相的数量即体积分数,促进致密化;
3.固相溶于液相,可借助液相进行物质迁移,这主要是因为马伦哥尼(溶质浓度的变化导致液体表面张力的不同,产生液相流动)有利于液相迁移;
4.溶在液相中的组分,冷却时如能再析出,可填补固相颗粒表面的缺
陷和颗粒间隙,从而增大固相颗粒分布的均匀性;
5.颗粒表面突出部位的化学位较高产生优先溶解,通过扩散和液相流动在颗粒凹陷处析出,改善固相晶粒的形貌和减少颗粒重排的阻力;
6.增加了固相物质迁移通道,加速烧结;
 
溶解过大的危害
1.溶解度过大会使液相数量太多,也对烧结过程不利。例如形成无限互溶固溶体的合金,液相烧结因烧结体解体而根本无法进行。
2.如果固相溶解对液相冷却后的性能有不好影响(如变脆)时,也不宜于采用液相烧结;
3.过高的溶解度导致烧结体的变形和为晶粒长大提供条件;
4.固相在液相中的过大溶解导致液相粘结度正交,降低液相的流动性。
 
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