硬质合金烧结属于液相烧结，液相的润湿性、固相在液相中的溶解度和液相数量是液相烧结三个基本条件，也是基本的影响因素。除此之外，压坯密度、晶粒度、粉末混合的均匀程度、烧结温度、时间、气氛等也是烧结致密化的基本因素。在这些影响因素中，晶粒度对烧结效果起着至关重要的作用。颗粒越小，毛细作用引起的液相流动、颗粒流动越顺畅，溶解-析出速度越快，致密化效果越好。

 

硬质合金孔隙图片

 

晶粒度对毛细作用的影响

碳化物颗粒越细，颗粒中心距越短，绕结体内单个孔隙的半径越小，根据毛细作用公式：

h=2γcosθ/(ρgr)

γ= 表面张力；

θ= 接触角；

ρ= 液体密度；

g= 重力加速度；

r= 细管半径。

液体的毛细管压力与孔的半径成反比，在较大的毛细力作用下，颗粒的流动更顺畅。同时两个碳化物颗粒的中心距随其颗粒的减少而缩短，细颗粒的粉末烧结时，彼此易于靠拢。这样有利于致密化速度的提高。

 

晶粒度对溶解-析出效果的影响

颗粒越小，比表面越大的粉末，其固相扩散速度和液相出现以后的重排列和溶解析出速度越大。这主要是因为颗粒越小，颗粒或颗粒表面曲率越大，根据浓度差公式ΔN=2γslδ3 /（kTrN平），其表面化学位（饱和浓度）越大，溶解较多，小颗粒先于大颗粒溶解。因此，经过磨碎的混合料和原始晶粒较细的混合料就有不同于一般混合料的收缩特性，它显著地降低开始出现收缩的温度，同时还提高出现液相以前的温度范围的致密化速度。