所谓烧结就是将粉末压坯加热到一定温度并保持一定的时间,然后冷却下来,从而得到所需性能的材料,这种热处理工艺叫做烧结。烧结温度在一个相当宽的范围内变化,都能使合金有足够的密度,因此,在生产实践中最经常考虑的问题是如何使合金有适当的晶粒度和性能。而往往以合金的使用性能为主要依据来确定烧结温度,例如,对拉伸模具,耐磨零件和精加工用的切削工具,要求合金有较高的耐磨性,则应选取矫顽磁力出现极大值的烧结温度,对于地质钻探和采掘工具,冲击负荷较大的切削加工工具,要求合金具有较高的强度,则可适当的采用较高的烧结温度。硬质合金烧结过程基本阶段分为以下四种:
1、脱除成形剂及预烧阶段:在这个阶段烧结体发生如下变化:成型剂的脱除,烧结初期随着温度的升高,成型剂逐渐分解或汽化,排除出烧结体,与此同时,成型剂或多或少给烧结体增碳,增碳量将随成型剂的种类、数量以及烧结工艺的不同而改变;粉末表面氧化物被还原,在烧结温度下,氢可以还原钴和钨的氧化物,若在真空脱除成型剂和烧结时,碳氧反应还不强烈;粉末颗粒间的接触应力逐渐消除,粘结金属粉末开始产生回复和再结晶,表面扩散开始发生,压块强度有所提高。
2、固相烧结阶段(800℃共晶温度):在出现液相以前的温度下,除了继续进行上一阶段所发生的过程外,固相反应和扩散加剧,塑性流动增强,烧结体出现明显的收缩。
3、液相烧结阶段(共晶温度--烧结温度):当烧结体出现液相以后,收缩很快完成,接着产生结晶转变,形成合金的基本组织和结构。
4、冷却阶段(烧结温度--室温):在这一阶段合金的组织和相成分随冷却条件的不同而产生某些变化,可以利用这一特点,对硬质合金进行热处理以提高其物理机械性能。