硬质合金烧结过程中物质迁移机制有很多种，如粘性变形、扩散、塑性变形等。不同的学者对此持不同的观点。其中，有学者认为，烧结颈形成和长大可看成是金属粉末在表面张力作用下发生塑性变形的结果。

 

塑性流动图片

 

塑性流动理论是将高温微蠕变理论应用于烧结过程的结果。金属的高温蠕变是在恒定的低应力下发生的微变形过程，而粉末在表面应力（约0.2-0.3MPa）作用下产生缓慢的流动同微蠕变极为相似，所不同的只是表面张力随着烧结的进行逐渐减小，因此烧结速度逐渐变慢。勒尼尔和安塞尔认为在烧结的早期，表面张力较大，塑性流动可以靠位错的运动来实现，类似蠕变的位错机构；而烧结后期，以扩期流动为主，类似低应力下的扩散蠕变。扩散蠕变是靠空位自扩散来实现的，蠕变速度与应力成正比；而高应力下发生的蠕变是以位错的滑移或攀移来完成的。

 

根据扩散蠕变与应力作用下空位扩散的关系，得出塑性流动阻力的粘性系数与自扩散系数D的关系式：

1/η=Dδ3/(kTl2)（1）

式中，

η--粘性系数；

D--自扩散系数；

k--玻尔兹曼常数；

δ--晶格常数；

T--系统温度。

 

假定两球烧结后，烧结颈区的大小等于两球贯穿形成透镜状部分的体积。塑性流动机制的扩散方程：

x9/a4.5=At（2）

式中，

x--烧结颈半径；

a--粉末颗粒半径；

B--系数；

t--烧结时间。

 

表明烧结过程中，接触颈部半径x的9次方与烧结时间t成比例。塑性流动适用于粉末烧结的早期阶段。