某些工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的粉末冶金燒結(jié)態(tài)硬質(zhì)合金長(zhǎng)條薄片狀制品,要求形狀平正,并兼?zhèn)涓吣湍バ院透邚?qiáng)韌性。其表面噴砂清理后直接與其他構(gòu)件組合;或者表面磨削平直后與其他構(gòu)件組合,倘若產(chǎn)生彎曲,則不能直接應(yīng)用或給機(jī)加工增加了磨量和成本。影響長(zhǎng)條薄片狀制品變形的因素很多,諸如原料碳含量的均勻性、脫蠟后殘留碳的均勻性,壓坯密度的均勻性,燒結(jié)工藝參數(shù)(燒結(jié)溫度、升降溫速度、保溫時(shí)間),裝料方法,燒結(jié)氣氛等,制備此產(chǎn)品的每個(gè)環(huán)節(jié)的失控,都可能誘發(fā)長(zhǎng)條薄片狀制品的變形。

影響長(zhǎng)條薄片狀制品彎曲的因素諸多,每道工序的失控都有可能導(dǎo)致制品的彎曲變形,但關(guān)鍵因素是燒結(jié)時(shí)爐料周圍氣氛的差異所導(dǎo)致合金各部位含碳量的不同引起的。一般裝料方法中燒結(jié)坯料的彎曲規(guī)律是向靠石墨板的方向凹下,向有沾污的面凹下,凹下面的光學(xué)金相分析表明,此面明顯滲碳。只要控制坯條周圍燒結(jié)氣氛一致,在其他工序基本穩(wěn)定的情況下,產(chǎn)品的合格率可達(dá)到98%以上。

在坯條燒結(jié)過程中,由于合金某部位增碳或脫碳,在合金內(nèi)部形成碳梯度。含碳高的部位首先出現(xiàn)液相,即凝固溫度低,最后凝固;而相對(duì)碳含量低的部位液相點(diǎn)溫度高,后出現(xiàn)液相,在冷卻時(shí)先凝固。這樣,碳含量高的部位的液相勢(shì)必向先凝固的碳含量低的部位移動(dòng),在這種液相表面張力和收縮驅(qū)動(dòng)力的共同作用下,凝固順序即收縮順序從低碳含量部位到高碳含量部位,從而形成高碳含量面的凹下,低碳含量面的凸起。

(1)為解決硬質(zhì)合金長(zhǎng)條薄片狀制品燒結(jié)時(shí)出現(xiàn)彎曲的難題,關(guān)鍵要素是保持燒結(jié)時(shí)爐料周圍氣氛的一致。

(2)燒結(jié)時(shí),填料氧化鋁粉中的碳含量直接影響產(chǎn)品的組織和性能,最佳碳含量為15%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),合金的抗彎強(qiáng)度和硬度達(dá)到雙高。低于此含量,合金將脫碳,出現(xiàn)η相;高于此含量,合金將滲碳,出現(xiàn)石墨相,兩種情況性能都將下降。

(來源：粉末冶金工業(yè)）