硬质合金烧结原理
硬质合金烧结工艺
图1W-C-C O系状态图在凝固温度下的等温切面
1. 1 烧结过程四阶段及相应的组织转变
1.1.1. 脱蜡预烧阶段（＜800℃） 1) 成形剂的脱除 2) 粉末表面氧化物还原 3) 粉末颗粒相互之间的状态发生变化 1.1.2. 固相烧结阶段（800℃~共晶温度） ? 共晶温度是指缓慢升温时，烧结体中开始出现共晶液相的温度，对
③重结晶阻力 a. 阻止WC 晶粒长大； b. 降低对烧结温度的敏感性； c. 降低WC 晶粒长大倾向对碳的敏感性； d. 降低WC 晶粒长大倾向对湿磨时间的敏感性。 （2 ）WC －TiC －CO合金 1 ） TiC-WC ＋γ两相合金 固溶体的晶粒长大具有如下特点： ①与碳化钨不同，长大的结果没有那样明显的不均一性。 ②对工业合金而言，固溶体的晶粒长大与烧结体的液相数量无关。 ③这种合金的固溶体晶粒长大主要决定于烧结温度和烧结时间。 ④合金的晶粒大小与碳化钛在混合料中存在的形式有关。
相；碳量过剩，则为WC+C+ 液相；碳适量，则为WC+ 液相。
? 1.1.4. 冷却阶段（烧结温度~室温）
? 冷却速度只影响γ 相成分，不影响组织，最终组织为 WC+ γ。 ? WC-TiC- CO合金的烧结：与WC – CO 合金的烧结基本类似 。其主要区别表现 在液相的成分，出现液相的温度和所得 合金组织的不同。
? 就几何参数的影响而言，所有相（ WC、CO和抑制剂碳化物）在粉末压块中的分布 状况决定着后续烧结时的初始几何位置。抑制剂碳化物是以细散碳化物颗粒形式 存在于 WC、CO粉末基体中。在后续烧结过程中，决定抑制剂利用率的参数如下 （见图5-52）。
硬质合金烧结实验
硬质合金的烧结一、实验目的了解硬质合金烧结的基本知识及烧结特点二、实验原理烧结是指在高温作用下，坯体发生一系列物理化学变化，由松散状态逐渐致密化，且机械强度大大提高的过程。
在烧结过程中包括有机物的挥发、坯体内应力的消除、气孔率的减少；在烧结气氛作用下，粉末颗粒表面氧化物的还原、原子的扩散、粘性流动和塑性流动；烧结后期还可能出现二次再结晶过程和晶粒长大过程。
三、烧结方式及特点真空烧结与低压烧结真空烧结：在低于大气压力条件下进行的粉末烧结。
主要用于烧结活性金属和难熔金属铍、钍、钛、锆、钽、铌等；烧结硬质合金、磁性合金、工具钢和不锈钢；以及烧结那些易于与氢、氮、一氧化碳等气体发生反应的化合物。
优点是：(1)减少了气氛中有害成分(水、氧、氮)对产品的不良影响。
(2)对于不宜用还原性或惰性气体作保护气氛(如活性金属的烧结)，或容易出现脱碳、渗碳的材料均可用真空烧结。
(3)真空可改善液相对固相的润湿性，有利于收缩和改善合金的组织。
(4)真空烧结有助于硅、铝、镁、钙等杂质或其氧化物的排除，起到净化材料的作用。
(5)真空有利于排除吸附气体、孔隙中的残留气体以及反应气体产物，对促进烧结后期的收缩有明显作用。
如真空烧结的硬质合金的孔隙度要明显低于在氢气中烧结的硬质合金。
(6)真空烧结温度比气体保护烧结的温度要低一些，如烧结硬质合金时烧结温度可降低100～150℃。
这有利于降低能耗和防止晶粒长大。
不足是：(1)真空烧结时，常发生金属的挥发损失。
如烧结硬质合金时出现钴的挥发损失。
通过严格控制真空度，即使炉内压力不低于烧结金属组分的蒸气压，也可大大减少或避免金属的挥发损失。
(2)真空烧结的另一个问题是含碳材料的脱碳。
这主要发生在升温阶段，炉内残留气体中的氧、水分以及粉末内的氧化物等均可与碳化物中的化合碳或材料中的游离碳发生反应，生成一氧化碳随炉气抽出。
含碳材料的脱碳可用增加粉末料中的含碳量以及控制真空度来解决。
低压烧结：低压烧结的“低压”是相对…热等静压‟的压力来说的，二者都是在等静压力下烧结，前者的压力约为5Mpa 左右，后者的压力高达70～100MPa 。
硬质合金的烧结工艺
硬质合金烧结工艺硬质合金是由各种碳化物和铁族元素组成，例如WC-Co、WC-TiC-TaC-NbC-Co或是TiC-Mo?C-Ni。
这些材料的典型特点就是，通过液相烧结可以达到几乎100%理论密度，烧结后，低的残余孔隙度是成功应用硬质合金于金属切削、石油开采钻头或者金属成形模具等高应力使用工况的关键。
此外，必须仔细控制烧结工艺，以获得希望的显微组织和化学成分。
在很多应用场合，硬质合金都是以烧结态应用的。
烧结态合金表面经常承受条件苛刻的摩擦和应力，在大多数的切削金属应用中，刀头表面的磨耗深度只要超过~,工具就被判定报废，所以，提高硬质合金的表面性能是相当重要的。
烧结硬质合金的两种基本方法：一种是氢气烧结——在氢气中与常压下通过相反应动学来控制零件成分，另一种是真空烧结——采用真空环境或降低环境气体压强，通过减缓反应动力学来控制硬质合金成分。
真空烧结有着更为广泛的工业应用。
有时，还采用烧结热等静压和热等静压，这些技术都对硬质合金的生产有着重要的影响。
氢气烧结：氢气是还原性的气氛，但当氢气与烧结炉壁或承载装置发生反应时会改变其他成分，提供合适的碳化势以维持与硬质合金的热力学平衡。
在传统的硬质合金烧结中，要将混合料中的碳化物的含碳量调节到理论值，并在整个氢气烧结过程中维持这个值不变。
例如，烧结94WC-6CO硬质合金时，入炉时，碳含量为~%（质量分数），出炉时，则要维持在+%氢气烧结工艺的气氛控制能力对于钨钴类硬质合金来说是足够的，但是对于切钢工具用含碳化钛碳化钽或碳化铌的合金来说，气氛的氧化势太高，导致合金的成分变化，通常用真空烧结来减低这些，合金氧化物的含量，氢气烧结一般用机械推舟的方式，通过连续烧结来完成，可用一个单独的预烧炉除去润滑剂防止挥发物污染后的高烧结过程。
预烧结还可以调高生胚强度，使能对其进行粗切削加工，例如，进行车削和钻孔，预烧结温度在500~800摄氏度间，这主要取决于润滑剂除去的是否彻底及所需生胚强度。
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 基 本 知 识 介 绍
在制造钛钨钴合金时，碳化钛通常是以TiC-WC固 溶体（复式碳化物）的形式加入的，其原因是：工 业碳化钛一般均含有较多的氧（还有氮），并且 TiC与TiO的晶格类型相同，晶格常数相近，因而很 容易形成连续固溶体。如果碳化钛直接加入合金混 合料中，则在合金烧结时形成TiC-WC固溶体，这 时由于碳原子置换TiC晶格中的氧原子和氮原子而 析出CO和N2气体。这样，就阻碍了合金的正常收 缩，使合金的孔隙度增加。但是，在TiC-WC复式 碳化物形成的过程中，可以在很大程度上排除TiC 晶格中的氧和氮。因此，将碳化钛预先制成复式碳 化物加入合金中，将有利于合金的烧结，保证合金 的质量。
混合料的制备
制备混合料的目的，在于使碳化物和粘结金
属粉末混合均匀，并且使它们进一步磨细。 硬质合金成品的性能，在很大程度上取决于 混合料的制备方法。
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硬质合金的烧结原理
烧结是粉末冶金制品生产中重要的工序之一，
其目的是使制品强化，以达到最终要求的物 理机械性能，硬质合金的烧结是典型的液相 烧结过程，它的烧结过程可分为三个阶段：
二、WC-TiC-Co硬质合金
WC-TiC-Co（YT）类硬质合金适于加工塑性材料如 钢材。钢料由于加工时塑性变形很大，与刀具之间 的摩擦剧烈，因此切削温度高。YT类合金具有较高 的硬度，特别是有较高的耐热性，在高温时的硬度 和抗压强度比YG类合金高，抗氧化性能好。另外， 在加工钢材时，YT类合金有很高的耐磨性。YT类 硬质合金的导热性较差，切削时传入刀具的热量较 少，大部分的热量集中在切削中，切削受强热后会 发生软化，因而有利于切屑过程的顺利进行。 YT类硬质合金中含钴量较多、含碳化钛较少时，抗 弯强度较高，较能承受冲击，适于作粗加工用；含 钴量较少、含碳化钛较多时，耐磨性及耐热性较好， 适于作精加工用。但含碳化钛愈高，其磨加工性和 焊接性能也愈差，刃磨及焊接时容易产生裂纹。
硬质合金的原理及其应用
硬质合金的原理及其应用1. 硬质合金的定义硬质合金是一种由金属碳化物粒子（通常是钨碳化物或钛碳化物）均匀分布在金属基体中组成的复合材料。
硬质合金具有高硬度、高强度、良好的耐磨性和耐蚀性等特性，被广泛应用于工业领域。
2. 硬质合金的原理硬质合金的高硬度主要是由于钨碳化物和钛碳化物等金属碳化物的存在。
这些金属碳化物具有非常高的硬度，并且均匀分布在金属基体中，从而提高了整个材料的硬度。
硬质合金的制备一般是通过粉末冶金工艺进行的。
首先，将金属粉末和碳化物粉末按一定的比例混合均匀。
然后，将混合粉末放入高温炉中进行烧结，使金属粉末和碳化物粉末结合成硬质合金的形态。
3. 硬质合金的应用硬质合金由于其独特的性能，在工业领域有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：3.1 切割工具硬质合金的高硬度和耐磨性使其成为理想的切割工具材料。
例如，硬质合金刀片被广泛应用于金属加工中的铣削、车削等工艺中。
由于硬质合金切削工具能够保持较长时间的锋利度，因此大大提高了加工效率和加工质量。
3.2 钻头和锯片硬质合金的硬度和耐磨性使其成为理想的钻头和锯片材料。
它们能够在处理硬质材料（如钢、混凝土等）时更好地保持锋利，并且具有较长的使用寿命。
因此，在建筑、制造和维修等行业中广泛使用。
3.3 磨料材料硬质合金中的金属碳化物具有高硬度和耐磨性，因此也常被用作磨料材料。
硬质合金颗粒可用于制造磨料砂轮、砂纸等磨料工具，用于金属和非金属材料的研磨和抛光。
3.4 刀具刀片硬质合金的高硬度和耐磨性使其成为制造各种类型刀具刀片的理想材料。
硬质合金刀具刀片被广泛应用于切削和加工不锈钢、合金钢、铸铁等材料的切削与抛光过程中。
由于硬质合金的耐磨性，刀具刀片能够保持较长时间的锋利度，减少更换刀片的频率，提高工作效率。
3.5 石油和天然气行业硬质合金广泛应用于石油和天然气行业，用于制造石油钻头和其他钻具。
由于硬质合金在高温和高压环境下具有出色的性能，因此它们能够承受严酷的钻探条件，并提高钻探效率。
硬质合金的烧结
实际的烧结过程
WC+Co+W2C+C混合料的烧结特点：生产中常见的混合料组成，
尤其是在采用人造橡胶作成形剂时。
• 烧结过程伴随着一些固相化学反应而使过程复杂化。 • 在低温时先形成η相。 • 当碳量足够时， η相会因渗碳而消失。W2C亦可补充碳化化成WC。生 成的γ+η+C三元共晶(1250~1270℃)也可能消失。 • 获得的合金为WC+两相组织。 • 当碳量过剩时，可看成是WC+Co+C的烧结。而当缺碳时，则可看成是
典型的真空烧结工艺
真空烧结的4个阶段：
成形剂脱除阶段 预烧结阶段 高温烧结阶段 冷却阶段
真空烧结工艺
真空烧结的工艺过程为：脱蜡（胶）、预烧→烧结冷却出炉 • 脱蜡（胶）一般在350~400℃下进行3~4小时，它即可在真空下进 行，也可在氢气中进行。
• 预烧一般在700℃左右进行1小时。
硬质合金烧结的几个阶段
脱除成形剂及预烧阶段（<800℃）：成形剂的脱除（挥发、裂解）； 粉末表面氧化物还原 ；粘结金属粉末开始回复和再结晶，颗粒开始表面扩 敢，压块强度有所提高。 固相烧结阶段（800℃~共晶温度）：共晶温度是指缓慢升温时出现共 晶液相的温度。WC-Co合金在平衡烧结时的共晶温度为1340℃。此时，扩 散速度增加，颗粒塑性流动加强，烧结体出现明显收缩。
溶解-再析出阶段
固相在液相中具有一定溶解度的体系； 化学位差异，化学位高的部位将发生优先溶解并在附近的液相中 形成浓度梯度； 发生固相原子等在液相中的扩散和宏观的马孪哥尼流动（溶质浓 度变化导致液体表面张力梯度，产生液相流动），在化学位低的 部位析出。
化学位高的区域 颗粒突起或尖角处，细颗粒； 发生细颗粒和颗粒尖角处的优先溶解。 化学位较低的部位 颗粒的凹陷处和大颗粒表面； 溶解在液相中固相组分的原子在这些部位析出。
硬质合金低压热等静压烧结工艺
硬质合金低压热等静压烧结工艺硬质合金低压热等静压烧结工艺印红羽盛挺汪海宽（北京市粉末冶金研究所，１０００７８）摘要低压热等静压烧结工艺技术能最大限度地消除合金内部残余孔隙、细化晶粒，克服常规热等静压给合金造成的粗晶、钴池和表面成分改变的缺陷，显著提高硬质合金物理－力学性能，并能有效校正合金碳含量。
主题词硬质合金低压热等静压烧结组织性能１前言低压热等静压烧结（Ｓｉｎｔｅｒ－ＨＩＰ）工艺［１～３］，或称过压烧结（ＯｖｅｒＰｒｅｓｕｒｅＳｉｎ－ｔｅｒｉｎｇ）工艺，是在低于常规热等静压的压力（大约６ＭＰａ）下对工件同时进行热等静压和烧结的工艺。
自１９８４年德国Ｄｅｇｕｓａ公司设计和制造出第一台真空烧结热等静压炉以来，这一工艺已逐渐为世界上很多硬质合金厂家所采用，并已开始步入我国硬质合金生产领域。
低压热等静压烧结工艺目前是硬质合金生产中最先进的致密化技术，克服了常规热等静压造成的粗晶、钴池和表面成分改变的缺陷，能最大限度地消除内部残余孔隙，提高合金性能，并且能够通过调节炉内气氛，修正合金碳含量、消除合金组织中的η相。
２硬质合金低压热等静压烧结的典型工艺硬质合金的低压热等静压烧结工艺是将工件装入真空烧结等静压炉，于较低温度下低压载气（如氢气等）脱蜡后，在１３５０～１４５０℃进行真空烧结３０ｍｉｎ，接着在同一炉内进行热等静压，采用氩气作压力介质，压制压力为６ＭＰａ左右，时间为３０ｍｉｎ［４～５］。
其典型的生产工艺见图１。
低压热等静压烧结工艺的排蜡、烧结和在压力下的致密化等生产过程在同一炉内一次完成［６］，免去了传统工艺所必需的两次或多次的装料及加热生产工序，降低了热等静压时的压力（由多１００ＭＰａ降至６ＭＰａ），既简化了操作程序，又节省了能耗。
同时，由于生产过程中的烧结、热等静压两个主要工序不再分步进行，避免了工件在生产中途与空气的接触而造成的难以控制的碳含量变化。
低压热等静压炉内的特定装置在每道工序后能及时排除所产生的水蒸汽、ＣＯ２和其它气体，不会在下一过程引起工件某些部分表面成分和碳含量的变化。
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硬质合金烧结原理所谓烧结就是将粉末压坯加热到一定温度（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材料，这种热处理工艺叫做烧结。
烧结使多孔的粉末压坯变为具有一定组织和性能的制品，尽管制品性能与烧结前的许多工艺因素有关，但是在许多情况下，烧结工艺对最终制品组织和性能有着重大的甚至是决定性的影响。
硬质合金的烧结过程是比较复杂的，但是这些基本知识又是必须掌握的。
4.1烧结过程的分类烧结过程的分类方法很多，按烧结制品组元的多少可以分为单元系烧结和多元系烧结，如钨、钼条烧结属于单元系烧结，硬质合金绕结则属于多元系烧结。
按烧结时组元中相的状态分为固相烧结和液相烧结，如钨钼的烧结过程中不出现液相，属于固相烧结，硬质合金制品在烧结过程中会出现液相，属于液相烧结。
按工艺特征来分，可分为氢气烧结、真空烧结、活化烧结、热等静压烧结等。
许多烧结方法都能用于硬质合金的烧结。
此外，还可以依烧结材料的名称来分，如硬质合金烧结，钼顶头烧结。
从学习烧结过程的实质来说，将烧结过程分为固相烧结和液相烧结两大类是比较合理的，但在生产中多按烧结工艺特点来进行分类。
4.2烧结过程的基本变化硬质合金压坯经过烧结后，最容易观察到的变化是压块体积收缩变小，强度急剧增大，压块孔隙度一般为50%，而烧结后制品已接近理论密度，其孔隙一般应小于0.2%，压块强度的变化就更大了，烧结前压坯强度低到无法用一般方法来测定，压坯只承受生产过程中转移时所必备的强度，而烧结后制品却能达到满足各种苛刻工作条件所需要的强度值,显然制品强度提高的幅度较之密度的提高要大得多。
制品强度及其他物理机械能的突变说明在烧结过程中压块发生了质的变化。
在压制过程中，虽然由于外力的作用能增加粉末体的接触面,而颗粒中表面原子和分子还是杂乱无章的，甚至还存在有内应力，颗粒间的联结力是很弱的，但烧结后颗粒表面接触状态发生了质的变化，这是由于粉末接触表面原子﹑分子进行化学反应，以及扩散、流动、晶粒长大等物理化学变化，使颗粒间接触紧密，内应力消除，制品形成了一个强的整体，从而使其性能大大提高。
4.3烧结过程的基本阶段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：1）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。
2）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。
3）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。
4.4润湿性硬质合金的烧结属于液相烧结，而润湿性在液相烧结过程中有重要意义。
润湿性是指液体浸润固体的能力，一滴液体滴到固体平面上，如果液体能够完全分散覆盖在固体的表面上，则称该液体能完全润湿该固体，反之则称该液体不能润湿固体，如果介于两者之间，则可说是部分润湿。
液相烧结时，若液态金属能完全润湿固体颗粒表面，则能得到孔隙非常小的烧结体，如果润湿性不良，将使烧结体出现各种缺陷。
4.5收缩过程烧结过程中硬质合金压块会产生明显的收缩。
一）收缩的几个阶段：不同钴含量的烧结体，在烧结过程中的收缩致可以分为三个基本阶段：1．第一阶段：在1150℃以下作为第一阶段，在这阶段中烧结体发生了某些收缩现象，如果烧结体的完全收缩为100%的话，则此阶段的收缩只占百分之几左右。
第二阶段：在1150℃以上至液相出现之前可作为第二阶段。
在这一阶段烧结体产生了剧烈的收缩，其收缩量大致占整个收缩量的80%以上。
第三阶段：液相出现以后产生的收缩量约为百分之几，烧结体成为完全致密状态。
二）影响收缩的因素影响收缩的因素很多，常遇到的是：1．升温速度在正常的加热速度（每分钟几度）下，烧结体的收缩过程按照上述三个收缩阶段产生正常收缩，如果加热速度太快，则最高收缩速度阶段会移向更高的温度范围，甚至移向烧结体出现液相的温度，已发现，在较大的加速度下烧结的合金中有大量的粗孔和气泡，通常由于液相出现以后封闭了气体的排出通道所致，因此过大的加热速度对获得完全致密的烧结体是不利的。
2．压块的原始孔隙在惰性气氛中烧结不同密度压块表明，收缩速度随压块密度降低而提高，具有不同密度的压块的相对收缩量和相对收缩速度都一样，合金的最终密度与压块的原始孔隙无关。
但在活性气氛中烧结时，孔隙度大的压块很难获得完全致密的烧结体，因此，在实际工作中总是尽量提高压块的密度。
3．磨碎程度和混合料的粒度碳化物颗粒越细，绕结体内单个孔的尺寸越小，而液体的毛细管压力与孔的半径成反比，同时两个碳化物颗粒的中心距随其颗粒的减少而缩短，因而细颗粒的粉末烧结时，彼此易于靠拢，此外，比表面越大的粉末，其固相扩散速度和液相出现以后的重排列和溶解析出速度越大，因此，经过磨碎的混合料和原始晶粒较细的混合料就有不同于一般混合料的收缩特性，它显著地降低开始出现收缩的温度，同时还提高出现液相以前的温度范围的收缩速度。
4．混合料钴含量无疑，钴含量对出现液相以后的收缩有影响，钴量越高（液相越多）收缩速度越大，实验表明，压块中钴含量增加，不但不促进反而阻碍第一阶段的收缩，但却大大促进第二阶段的收缩，因为第二阶段的收缩机理——塑性流动，显然，钴含量的增加会促进塑性流动。
5．碳含量烧结体碳含量的高低，影响出现液相的温度和液相的数量，因此，含碳量必然要影响整个烧结过程的收缩，从理论上讲，混合料碳量过剩，既促进第三阶段的收缩，也促进第二阶段的收缩（因为共晶点降低，有利于塑性流动），同样，对于缺碳的混合物，会降低其收缩速度。
4.6WC---Co合金的晶粒长大一）WC晶粒长大机理烧结后合金的平均晶粒尺寸（1~2u）大于混合料碳化物平均晶粒尺寸（0.5~1u或0.01~1u）的现象,叫晶粒长大。
WC-Co合金中WC晶粒长大通过两个阶段进行。
1．聚集再结晶主要发生在液相出现之前的收缩阶段，在这个阶段中WC颗粒的接触点明显增多，接触面积明显增大，在接触面上由于扩散的作用，多晶WC颗粒粘结成为一个大颗粒，随着扩散的进行，大颗粒中的晶界产生移动至消失，便形成大尺寸WC晶粒，温度越高，烧结时间越长，聚集再结晶的程度越大，原始混合料晶粒越细，湿磨时间越长，晶格缺陷越多，聚集再结晶速度越大，所以聚集再结晶长大现象在细晶粒合金中比较明显。
2．液相重结晶如前所述，烧结体中出现液相后，WC晶粒往液相中溶解然后在另一些晶粒上析出，使后者长大，这就是溶解-析出长大的过程。
二）影响WC晶粒长大的因素１．烧结温度：在其他条件相同时，烧结体的液相数量随烧结温度的提高而增加。
因此，烧结时WC晶粒长大倾向随烧结温度的提高而增大，而且WC在液相中的溶解度和溶解速度又随温度升高而增大，所以烧结温度的稍稍提高，都有可能导致WC晶粒明显长大。
２．钴含量：随Co含量的增加，烧结体内液相数量也增加，WC晶粒长大倾向随之增大。
３．碳含量：由于烧结体内的液相数量随含碳量增加而提高，同时烧结体内保持液相数量的时间随含碳量增加而延长，故提高烧结体含碳量必定使WC晶粒随之长大。
4．混合料粒度：原始粉末的颗粒越细，烧结时长大越严重，因为细颗粒WC在液相中的溶解度大且溶解速度较粗颗粒大。
5．添加剂：往合金中加入TaC、TiC、NbC等添加剂,可以阻止WC晶粒的不均匀长大,从而可以获得粒度较均匀的细晶粒合金。
4.7烧结工艺选择一）烧结温度合金的烧结温度与其他化学成分有关，通常应高于基体碳化物与粘结金属的共晶温度40—100℃，不同合金的大致烧结温度范围如下：牌号烧结温度YG6 1400—1420℃YG8 1400--1420℃YG15 1390—1410℃YG20C 1450—1470℃YG11C 1450--1470℃YG6X 1370--1390℃YG6A 1360--1380℃实践证明，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，高Co合金的使用条件通常是要求尽可能高的抗弯强度，所以对这类合金来说，合金抗弯强度出现极大值的温度应当是最适宜的烧结温度。
二）烧结时间必须保证足够的时间，才能完成烧结过程的组织转变。
尽管在一定范围内，烧结温度和时间可以相互补充，如高温快速或低温慢速，但是这个范围是有限的，如果温度不够，再延长时间也是没有作用的。
通常为了在最高烧结温度下，能够达到平衡状态，并有充分的组织转变时间，保温1—2小时是适当的。
但是烧结时间的确定还受其他因素的影响，如制品大小就是因素之一，一般情况下，大制品的烧结时间要比小制品长。
三）升温速度升温速度以单位时间内上升的温度数来表示。
升温速度根据设备状况及工艺特点而定，一般在出现液相之前的升温速度较快，之后较慢。
4.8 真空烧结真空熔炼在高纯和优质金属材料的制取方面应用很广，但真空烧结在粉末冶金中使用的历史不长，主要用于活性和难熔金属Be、Ti、Zr、Ta、Nb等，含Ti硬质合金，磁性合金和不锈钢等的烧结。
30年代硬质合金就开始应用真空烧结，近三十年来就获得了较大的发展。
真空烧结的优点是：（a）减少气氛中的有害气体（H2O、O2、N2）对产品的玷污，例如电解起氢的含水量要求降至－40 度露点极为困难，而获得这样的真空度则并不困难；（b）真空是最理想的惰性气体，当不宜用其他还原性和惰性气体时（如活性金属烧结），或者对容易出现托脱碳、渗碳的材料均可采用真空烧结；（c）真空可改善液相烧结的润湿性表1.3，有利于收缩和改善合金组织；（d）真空有助于Si、Al、Mg等杂质或其氧化物的排除，起到提纯材料的作用；（e）真空有利于排除吸附气体（孔隙中残留气体以及反应气体产物），对促进烧结后期的收缩作用明显。
从经济上看，真空烧结设备投资较大、单炉产量低的缺点之外，电能消耗是较低的，因为维持真空的消耗远远低于制备气氛的成本。