生產(chǎn)高質(zhì)量的硬質(zhì)合金制品,必須嚴(yán)格控制合金中的總碳含量。合金中的總碳含量過高,易在合金中產(chǎn)生石墨相,而總碳含量偏低,易產(chǎn)生脆性的η相,在影響硬質(zhì)合金含量的眾多因素中,成型劑是一個重要方面。
硬質(zhì)合金生產(chǎn)用成型劑大致分為三類:
第一類是以合成橡膠(包擴改性橡膠)為代表的成型劑,其特點是成型性好,壓坯強度高,能壓制出形狀較復(fù)雜和體積較大的制品,缺點是橡膠在燒結(jié)脫除時因受熱裂解而給燒結(jié)體殘留較多的游離碳,并且含量不穩(wěn)定,這對合金的精確控碳帶來相當(dāng)大的困難。
第二類是以是石蠟為代表的成型劑,由于其裂解溫度高,在加熱時以氣體的形式予以脫除而不至于在壓塊內(nèi)發(fā)生裂解,因此幾乎沒有碳殘留,這對于生產(chǎn)高質(zhì)量的硬質(zhì)合金制品是相當(dāng)重要的。另外,和橡膠相比,石蠟不會“老化”,幾乎沒有灰分,不會將雜質(zhì)帶入合金。石蠟的缺點是粘性低,成型性差,壓坯強度低。
第三類成型劑是水溶性的聚合物PEG(聚乙二醇),具有氫鍵極性,分子量愈低極性愈強,它和很多物質(zhì)具有較好的相容性;PEG的粘性介于橡膠和石蠟之間,與其分子量有關(guān);與橡膠類似,PEG在熱脫除時也會受熱裂解而殘留一定的游離碳;另外,PEG具有很強的吸濕性,吸濕后的粉料變硬,壓制壓力增大,對復(fù)雜產(chǎn)品的成型較為困難,同時水分的存在對合金的精確控碳也帶來困難。
綜合而言,在制備高性能硬質(zhì)合金方面,石蠟還是具有較大的優(yōu)勢,它也是國內(nèi)外普遍使用的一種成型劑。(紫焰)