硬质合金制造工艺
硬质合金生产技术之压制和烧结

第一节压制机理一,压制过程:粉末压制成型是粉末冶金生产的基本成型方法;在压摸中填装粉末,然后在压力机下加压,脱模后得到所需形状和尺寸的压坯制品,,粗略分三阶段:1,压块密度随压力增加而迅速增大;孔隙急剧减少。
2,压块密度增加缓慢,因孔隙在1阶段中大量消除,继续加压只是让颗粒发生弹性屈服变形。
3,压力的增大可能达到粉末材料的屈服极限和强度极限,粉末颗粒在此压力下产生塑性变形或脆性断裂。
因颗粒的脆性断裂形成碎块填入孔隙,压块密度随之增大。
二,压制压力:压制压力分二部分;一是没有摩擦的条件下,使粉末压实到一定程度所需的压力为“静压力”(P1);二是克服粉末颗粒和压模之间摩擦的压力为“侧压力”(P2)。
压制压力P=P1+P2侧压系数=侧压力P2÷压制压力P=粉末的泊松系数u÷(1-u)=tg2(45º-自然坡度角Φ÷2)侧压力越大,脱模压力就越大,硬质合金粉末的泊松系数一般为0.2-0.25之间。
三,压制过程中的压力分布:引起压力分布不匀的主要原因是粉末颗粒之间以及粉末与模壁之间的摩擦力。
压块高度越高,压力分布越不均匀。
实行双向加压或增大压坯直径,能减少压力分布的不均匀性。
四,压块密度分布:越是复杂的压块,密度分布越不均匀;除压力分布的不均匀(压力降)外,装粉方式不正确,使压块不同部位压缩程度不一致,也会造成压块密度不均匀。
1,填充系数:是指压块密度Y压与料粒的松装密度Y松的比值;压缩比:是指粉末料粒填装高度h粉与压块高度h压之比;在数值上填充系数和压缩比是相等的。
K=Y压÷Y松=h粉÷h压2,为了减少压块密度分布的不均匀性:(1)提高模具的表面光洁度;(2)减少摩擦阻力;(3)提高料粒的流动性;(4)采用合理的压制方式;3,粉末粒度对压制的影响;(1)粉末分散度越大(松装越小),压力越大。
压块密度越小;有较大的强度值,成型性好。
(2)料粒较粗,压块容易达到较高的压块密度,但其密度分布往往是不均匀的;一般情况下,压块强度随成型剂的加入量而提高。
gt35钢结硬质合金的锻造加工工艺

深度和广度兼具的文章:gt35钢结硬质合金的锻造加工工艺1.前言在现代工业制造中,硬质合金材料因其高硬度、耐磨性以及耐高温等优良性能而得到广泛应用。
gt35钢结硬质合金作为一种优质的硬质合金材料,在工具、模具、矿山工程等领域具有重要的地位。
而对于gt35钢结硬质合金的锻造加工工艺,正是影响其性能和寿命的关键因素之一。
本文将从深度和广度两方面,对gt35钢结硬质合金的锻造加工工艺进行全面评估和探讨,为读者提供有价值的信息和知识。
2.gt35钢结硬质合金简介gt35钢结硬质合金是一种以钴为基体、钨和钼为主要合金元素的硬质合金材料,具有优异的耐磨性、高硬度和耐高温性能。
由于其独特的化学成分和微观组织结构,gt35钢结硬质合金广泛用于刀具、钻头、刨轮、研磨头等领域,为工业制造和加工提供了重要的支撑。
3.锻造加工工艺与性能优化在gt35钢结硬质合金的制造过程中,锻造加工工艺是至关重要的环节。
通过合理的锻造加工工艺,可以显著提高gt35钢结硬质合金的密度、强度和韧性,从而使其性能得到优化。
在锻造加工工艺中,温度、压力、变形量等因素对最终产品的性能起着决定性的作用。
4.gt35钢结硬质合金的锻造加工工艺流程(1)选材与预处理:在锻造加工工艺中,选择优质的原材料对最终产品的性能至关重要。
gt35钢结硬质合金的原材料应经过严格的筛选和预处理,以确保其化学成分和微观组织的稳定性。
(2)加热与保温:在进行锻造加工之前,gt35钢结硬质合金的原材料需要经过适当的加热和保温处理,以提高其塑性和可锻性。
适当的加热温度和保温时间是保证产品质量的关键。
(3)锻造成型:在加热和保温处理后,gt35钢结硬质合金将进行锻造成型。
通过合理的锤击力度和成型工艺,可以使其微观组织得到优化,从而提高其耐磨性和抗拉强度。
(4)热处理与表面处理:锻造加工完成后,gt35钢结硬质合金还需要进行热处理和表面处理,以进一步提高其硬度和耐磨性。
适当的热处理工艺可以改善其晶粒结构,使其性能得到进一步提升。
硬质合金的制备方法

硬质合金的制备方法硬质合金是一种高性能、高强度材料,广泛应用于机床、航空、航天、石油、化工等领域。
本文将介绍硬质合金的制备方法。
硬质合金的制备方法主要分为粉末冶金法和熔融冶金法两种。
1. 粉末冶金法粉末冶金法是制备硬质合金的主要方法之一。
其主要原理是将金属粉末和非金属粉末按一定比例混合,再经过压制、烧结等工艺制成。
具体步骤如下:(1)原料制备。
将金属粉末和非金属粉末按一定比例混合,经过筛选、干燥等处理。
(2)压制成型。
将经过处理的原料粉末放入模具中,经过压制成型。
(3)烧结处理。
将成型后的粉末坯体放入高温炉中,进行烧结处理。
烧结温度一般在1300℃~1500℃之间,时间约为1~4小时。
烧结后的坯体具有一定的强度和韧性。
(4)后续加工。
经过烧结后的坯体,需要进行后续的加工,如切割、磨削、抛光等工艺处理,制成成品。
2. 熔融冶金法熔融冶金法是另一种制备硬质合金的主要方法。
其主要原理是将金属和非金属原料按一定比例熔融后,冷却成坯,再进行后续加工制成硬质合金。
具体步骤如下:(1)原料制备。
将金属和非金属原料按一定比例混合,经过筛选、干燥等处理。
(2)熔融处理。
将经过处理的原料放入电炉中,进行熔融处理。
熔融温度一般在1600℃~2000℃之间。
熔融后的合金液体需要进行除渣、保温等处理。
(3)坯体铸造。
将熔融后的合金液体倒入铸造模具中,冷却成坯体。
(4)热处理。
将坯体进行热处理,使其具有一定的强度和韧性。
(5)后续加工。
经过热处理后的坯体,需要进行后续的加工,如切割、磨削、抛光等工艺处理,制成成品。
粉末冶金法和熔融冶金法是制备硬质合金的主要方法。
两种方法各有优缺点,具体应根据实际情况选择。
无论采用哪种方法,都需要严格控制各项工艺参数,以保证制得的硬质合金具有优良的性能和质量。
硬质合金的生产工艺流程

硬质合金的生产工艺流程硬质合金是一种具有高硬度、高强度和耐磨性能的材料,广泛应用于机械加工、矿山工具、石油钻探等领域。
其生产工艺流程主要包括原料选择、粉末制备、混合、成型、烧结、后处理等几个关键步骤。
一、原料选择硬质合金的主要成分为钨碳化物和钴,钨碳化物提供了高硬度和耐磨性,而钴则起到了结合剂的作用。
在原料选择阶段,需要选择高纯度的钨粉、碳粉和钴粉,确保合金的质量和性能。
二、粉末制备在硬质合金的生产过程中,需要将钨粉、碳粉和钴粉分别进行研磨和筛分,以确保粉末的细度和均匀性。
通常采用球磨机和高能球磨机进行粉末的研磨,然后通过筛分去除粗粉和杂质,得到所需的粉末。
三、混合将经过研磨和筛分的钨粉、碳粉和钴粉按照一定比例混合,确保各个成分均匀分布。
混合采用的方法有干法混合和湿法混合两种,根据具体情况选择合适的方法。
在混合过程中,还可以添加一些其他的合金元素和添加剂,以调整合金的性能。
四、成型混合好的粉末通过成型工艺进行成型,常见的成型方法有压制成型和注射成型两种。
压制成型是将混合好的粉末放入模具中,经过一定的压力进行压制,使其形成所需的形状。
注射成型则是将混合好的粉末与有机粘结剂混合后,通过注射机将其注入到模具中,然后进行脱蜡处理。
五、烧结成型后的硬质合金零件需要进行烧结处理,以提高其密度和硬度。
烧结是将零件放入高温炉中,在一定的温度和气氛条件下进行加热处理。
在烧结过程中,粉末颗粒之间会发生相互扩散和结合,形成致密的硬质合金。
六、后处理烧结后的硬质合金零件还需要进行后处理,以进一步提高其性能。
常见的后处理方法有研磨、抛光、涂层等。
研磨和抛光可以提高合金的表面光洁度和精度,涂层可以提高合金的耐腐蚀性和润滑性。
总结:硬质合金的生产工艺流程包括原料选择、粉末制备、混合、成型、烧结和后处理等几个关键步骤。
在每个步骤中,都需要严格控制工艺参数,确保合金的质量和性能。
通过合理的工艺流程和后处理方法,可以生产出具有高硬度、高强度和耐磨性能的硬质合金产品,满足不同领域的需求。
硬质合金制造工艺

硬质合金制造工艺
硬质合金制造工艺:
硬质合金烧结成型就是将粉末压制成坯料,再进烧结炉加热到一定温度(烧结温度),并保持一定的时间(保温时间),然后冷却下来,从而得到所需性能的硬质合金材料。
烧结成型是硬质合金制造工艺的主要方法。
硬质合金烧结过程可以分为四个基本阶段:
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恢复和再结晶,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。
硬质合金生产工艺

硬质合金生产工艺硬质合金的生产工艺是一个综合的、复杂的制造过程,需要经过材料准备、粉末混合、成型、烧结、后处理等多个环节。
下面将详细介绍硬质合金的生产工艺流程及各个环节的工艺操作。
一、材料准备硬质合金的生产主要材料是钨粉、钴粉和碳化物粉末。
钨粉作为硬质合金的主要成分,具有高硬度、高密度等优点;钴粉作为粘结相,起到增强合金韧性和延展性的作用;碳化物粉末则是硬质合金中的另一主要成分,提高了合金的硬度和耐磨性。
在材料准备阶段,需要根据合金配方的要求准备好各种原材料,并严格控制其质量和比例。
其中,钨粉和钴粉的粒度、纯度、形状等参数对硬质合金的性能有着重要影响,需要经过精密的筛分和选材。
二、粉末混合将钨粉、钴粉和碳化物粉末按照一定的配方比例混合均匀,是硬质合金制备的关键环节。
通过粉末混合,可以使各种原料之间充分混合,确保最终合金的成分均匀。
粉末混合工艺通常采用机械混合方式,即将原材料放入球磨机等设备中进行干式混合或湿式混合。
在混合过程中,需要控制混合时间、速度和温度等参数,以确保混合效果达到最佳状态。
三、成型硬质合金的成型工艺主要包括压制和成型两个步骤。
压制是将混合好的粉末通过模具进行压制,使其形成密实的坯体。
成型是通过模具制作合金的最终形状,可以是板材、棒材、圆柱体等不同形状。
在硬质合金的成型过程中,需要考虑压力大小、温度、速度等参数的控制,以确保合金的成型质量。
另外,还需要对成型后的坯体进行退火处理,消除成型过程中产生的应力,提高合金的成品率和密实度。
四、烧结烧结是硬质合金生产的核心工艺环节,通过高温烧结使钨、钴、碳等元素发生反应,形成坚固的结合相,实现硬质合金的硬度和耐磨性。
烧结温度一般在1300℃~1600℃之间,烧结时间和气氛对合金的性能也有影响。
在烧结过程中,还需要对合金进行冷却、退火等处理,以提高合金的稳定性和耐磨性。
同时,需要对烧结炉进行周期性的检查和维护,确保烧结过程的稳定性和可控性。
五、后处理硬质合金生产完成后,还需要进行后处理工艺,包括抛光、清洗、检测等环节。
硬质合金的生产工艺

硬质合金的生产工艺硬质合金是一种由金属和非金属两种或更多相互混合而成的材料,具有高硬度、高熔点、耐磨、耐腐蚀等优良性能,广泛应用于机械制造、矿山工业、石油化工等领域。
其生产工艺主要包括原料制备、粉末冶金、材料成型和材料烧结四个主要步骤。
首先是原料制备。
硬质合金的主要原料是金属粉末和非金属粉末,通常采用的金属有钨、钴、钴钨,非金属有碳化钨、碳化钛等。
这些原料需要经过精细处理,使其颗粒大小均匀、纯度高。
同时,根据所需的合金成分比例,对原料进行混合和研磨,以确保合金的成分稳定一致。
其次是粉末冶金。
这一步骤是将混合好的金属粉末和非金属粉末混合在一起,通过高能球磨、高压水下机械粉碎或其他方法进行粉末合成。
粉末合成后,通过筛分和烘干等处理,得到均匀的粉末颗粒,为下一步的成型提供充分的条件。
接下来是材料成型。
成型是将合成的硬质合金粉末按照设计要求进行整形,常用的成型方法有挤压成型、注射成型和压块成型等。
其中,挤压成型是将粉末放置在金属模具中,通过高压力使粉末充分挤压,形成所需形状的绿体。
注射成型是将粉末混合物注入模具中,然后通过高压注射机将粉末注射成型。
压块成型是将粉末放置在模具中进行压制,形成块状的绿体。
成型后,通过一定的处理工艺,使绿体具有一定的强度和韧性,以便进行后续处理。
最后是材料烧结。
烧结是将成型后的绿体进行热处理,使其在高温下发生致密化,形成致密的硬质合金材料。
烧结过程中,主要是通过金属或非金属的相互扩散和重结晶,使原始粉末颗粒之间发生结合,形成坚固的晶粒结构。
此外,在烧结过程中还经常添加适量的流动剂,以促进金属和非金属之间的互相扩散,提高合金的致密度。
烧结结束后,冷却、表面处理和精加工等工艺进行,以确保硬质合金的质量和性能。
总结起来,硬质合金的生产工艺包括原料制备、粉末冶金、材料成型和材料烧结四个主要步骤。
通过这些步骤的精细处理和调控,可以获得具有优异性能的硬质合金材料,满足不同领域的需求。
硬质合金生产工艺介绍2010

2、硬质合金技术发展趋势及研究开发重点 :
4)新型工具材料发展迅猛:金属陶瓷、非金属陶瓷和超硬工具材料 尽管不属于硬质合金范畴,但由于具有极其优异的性能,尤其是在某 些方面明显优于硬质合金并可在一定的范围内取代硬质合金。因此这 些材料的发展将有利于硬质合金工具材料的延伸,有利于钨、钴、钽 等重要战略资源的合理使用。在部分特殊材料加工以及高速精加工中, 金属陶瓷、非金属陶瓷刀具、立方氮化硼、聚晶金刚石和金刚石涂层 刀具等在国外已经得到快速发展和应用。研究正朝着超细纳米结构、 晶须(纤维)增韧复合陶瓷、带压烧结新技术应用等方面发展。可以 预见其适用范围随着材料性能的不断提高将部分替代硬质合金,起到 提高切削效率和节约宝贵钨资源的重要作用。目前世界上许多国家都 加紧这类材料的研究开发和推广应用。根据资料报导,在日本金属陶 瓷刀具已占可转位刀具的三分之一。陶瓷刀具材料不用钴或少用钴, 这对钴资源相对贫乏的我国,无疑也是应该加大力度研究开发的一个 方向。
2、硬质合金技术发展趋势及研究开发重点 :
6)硬质合金生产技术和工艺装备不断创新:随着科学技术和现 代工业的迅速发展,新型工程材料对现代工具材料的要求也越来越 高,为满足这一要求并不断开拓新的应用领域,硬质合金的质量必 将进一步提高,产品品种必将进一步扩大。在这种形势下,硬质合 金生产技术和工艺装备也必将不断创新。80年代以来至今许多新技 术、新装备不断涌现,诸如高温自蔓燃合成技术、等离子体制粉新 技术、复合粉末制取技术、微波烧结技术、生产工艺精确控制技术、 压力烧结技术、等静锻压技术、新型化学和物理气相沉积涂层技术, 以及硬质合金各种强化处理技术等。这些技术正在或有可能在硬质 合金生产中得到推广应用。随着时间推移,硬质合金新的生产技术 和工艺装备还将不断得到创新。
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硬质合金制造工艺
硬质合金制造工艺:
硬质合金烧结成型就是将粉末压制成坯料,再进烧结炉加热到一定温度(烧结温度),并保持一定的时间(保温时间),然后冷却下来,从而得到所需性能的硬质合金材料。
烧结成型是硬质合金制造工艺的主要方法。
硬质合金烧结过程可以分为四个基本阶段:
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恢复和再结晶,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。