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 隨著(zhù)超細及納米粉末制備技術(shù)的成熟和工業(yè)化應用，其燒結致密化已經(jīng)成為制備超細晶硬質(zhì)合金研究的重點(diǎn)。納米粉體存在巨大的表面能或晶格畸變能，易于快速燒結致密化，同時(shí)WC晶粒長(cháng)大十分嚴重，顯著(zhù)影響材料的最終使用性能。在保證致密化的前提下，如何有效控制WC晶粒長(cháng)大已經(jīng)成為超細硬質(zhì)合金制備的難點(diǎn)。新型燒結方法與晶粒長(cháng)大抑制劑復合應用為超細晶硬質(zhì)合金的制備提供了切實(shí)可行的途徑。

   適用于超細硬質(zhì)合金燒結致密化的新方法包括壓力燒結，微波燒結，電場(chǎng)輔助燒結等。

   1.壓力燒結

   壓力燒結不同于普通的真空燒結，也不同于熱等靜壓(HIP)，它是普通真空燒結與熱等靜壓的有機結合，也叫做燒結熱等靜壓(SHIP)，由于施加的壓力比熱等靜壓低很多，也叫做低壓燒結。它在燒結的同時(shí)，通過(guò)加壓促進(jìn)液相燒結時(shí)的顆粒重排，消除孔隙，快速實(shí)現致密化，并能起到細化晶粒的作用。

    硬質(zhì)合金生產(chǎn)中，一般采用低壓燒結，其壓力在2-6MPa范圍，含鈷量小于10%的硬質(zhì)合金取上限，含鈷量大于10%的硬質(zhì)合金取下限。利用低壓燒結可實(shí)現成型劑脫除、真空燒結、加壓燒結在同一設備中一次完成。以液相為包套的液相加壓燒結可以有效地消除孔隙、鈷池等缺陷。低壓燒結硬質(zhì)合金工藝過(guò)程為：先將壓坯在爐內脫除成形劑，待成形劑脫除完畢后，抽真空升溫燒結，在燒結保溫結束前向爐內充入一定壓力的Ar或其他惰性氣體，保壓一定時(shí)間再斷電降溫。由于燒結過(guò)程中施加了一定的壓力，致密化過(guò)程變得快速容易，低壓燒結可以顯著(zhù)降低燒結溫度，縮短燒結時(shí)間，在保證致密化的前提下能有效控制晶粒長(cháng)大。

   2.微波燒結

   微波燒結是制備超細晶粒硬質(zhì)合金的新型燒結技術(shù)。不同于常規的加熱方式。微波以光速傳播，只要打開(kāi)微波源，就立刻穿透燒結并加熱；只要關(guān)閉電源，加熱過(guò)程立即終止。由于壓坯本身為發(fā)熱源，微波燒結可以對整爐的所有產(chǎn)品產(chǎn)生直接的，同時(shí)的加熱效果，因此不需要較長(cháng)的加熱、均衡和冷卻程度。微波加熱時(shí)，熱量由內到外同時(shí)傳遞到材料的各個(gè)部位，幾乎所有的能量均轉化為熱量。在微波燒結過(guò)程中，硬質(zhì)合金坯體材料將吸收的微波能轉化為內部分子的動(dòng)能和勢能，使分子和離子的動(dòng)能提高，燒結活化能降低，大幅縮短燒結時(shí)間，為10-15min時(shí)間就能使材料達到完全致密化，在如此短的時(shí)間內，晶粒來(lái)不及長(cháng)大，對于抑制晶粒長(cháng)大具有十分重要的作用。

   微波燒結硬質(zhì)合金產(chǎn)品較之普通燒結產(chǎn)品具有以下特點(diǎn)；一是孔隙少，二是微波無(wú)壓燒結的產(chǎn)品具有更細和更均勻的顯微結構；三是微波燒結產(chǎn)品的密度提高0.1g/cm³左右，硬度提高10%，磁飽和矯頑磁力值的波動(dòng)幅度減小10倍以上；四是微波燒結產(chǎn)品的使用壽命提高。

   3.放電等離子燒結

   放電等離子燒結(SPS)也稱(chēng)脈沖放電燒結、電火花燒結，由于在放電過(guò)程中顆粒之間產(chǎn)生等離子體弧，故稱(chēng)為放電等離子燒結或等離子體活化燒結。它是熱壓的一種形式，類(lèi)似于微波燒結，也是一種利用粉末內部產(chǎn)生的熱量來(lái)實(shí)現快速致密化的方法。這種方法由于自動(dòng)加熱而使粉末快速加熱，并在極短的時(shí)間內被完全燒結。這是因為在顆粒之間發(fā)生的火花放電會(huì )促進(jìn)擴散并活化顆粒表面。目前，電場(chǎng)輔助燒結設備在真空條件下，在粉末兩端可以施加約200MPa的壓力，并同時(shí)施加3000-8000A的直流脈沖，在粉末顆粒之間產(chǎn)生等離子體，對粉末進(jìn)行活化加熱。

   硬質(zhì)合金燒結致密化過(guò)程是嚴謹的生產(chǎn)程序，這對超細及納米硬質(zhì)合金產(chǎn)品的性能關(guān)系影響密切。立足品質(zhì)，專(zhuān)注品牌，株洲三鑫硬質(zhì)合金生產(chǎn)有限公司依托株洲60年硬質(zhì)合金軍工生產(chǎn)技術(shù)為基礎，以株洲硬質(zhì)合金行業(yè)堅實(shí)力量為后盾，為工業(yè)生產(chǎn)提供高性能硬質(zhì)合金產(chǎn)品。

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