碳含量控制是对硬质合金的质量影响巨大，碳含量控制贯穿整个硬质合金生产流程。对于注射成形的硬质合金制品，其脱脂过程会对硬质合金制品的碳含量起着一定的影响。

 

1. 碳含量控制意义

碳含量控制是WC-Co硬质合金制备中的一个重要的环节。碳含量的微量波动会引起合金相组织与性能的显著变化。WC 中的C 含量一般在6.12%-.14%,WC-Co硬质合金中的C含量一般控制在5.63%-5.65%,在此范围内,WC-Co硬质合金由WC和γCo相组成。碳含量过高产生游离碳,碳含量过低产生脆性相,这些第三相的产生都会导致强度和硬度等性能降低。因此,脱脂时对碳含量应进行严格控制。

 

2.脱脂过程H2氛围的控制    

WC-Co硬质合金注射坯在H2气氛下热脱脂极易产生脱碳,这是因为H2气氛中总伴有少量H20蒸汽存在,当脱脂温度高于400-450℃时,脱脂过程中WC易于与H20蒸汽反应,生成W和CO或CO2,产生脱碳。严重时还会有极少量的W进一步转化为W02,导致脱碳更为严重。但在400 ℃以下有机粘结剂中的高分子聚合物难以完全脱除。下图为H2对碳含量的影响。

 

 

3.脱脂温度对碳含量的影响

当脱脂温度高于450℃此时，脱脂坯中的碳含量过低，脱碳严重。在最高脱脂温度为450 ℃时，碳含量过高，此时脱脂坯内存在大量的游离石墨。随着保温时间的延长,C总量降低,当保温一定时间后,脱脂坯碳含量与原始混合粉末的碳含量基本一致。与纯热脱脂相比,经过溶剂脱脂+热脱脂的脱脂坯的碳含量较高。由于脱脂坯在其后真空烧结时会脱碳,因此在实际脱脂工艺中脱脂坯的碳含量应略高于理论碳含量。