硬质合金烧结技术的研究

硬质合金质量不仅取决于原料质量

(纯度、粒度和粒度分布)，同时也取决于制取工艺和

装备。硬质合金生产工序繁多，烧结是最后一道工序，它是决定硬质合金质量好坏的关键工
序，其工艺和装备选择是否恰当，对烧结产品的质量有着决定性的影响。为了获得高质量的
硬质合金产品，人们在原料生产、混合料制备和成型等工艺和装备方面进行大量探索的同时，
在烧结工艺和装备方面亦进行了不少的改进。

1、氢气烧结

氢气烧结可以在间断或连续推进的碳管电阻炉中进行，也可在连续推进的钥丝刚玉管

炉中进行。如用人造橡胶作成型剂时，产品可直接装人炉中烧结。如用石蜡或聚乙烯二醇
(PEG)作成型剂时，由于加量较多，排除速度过快时，容易引起制品开

裂

(俗称起皮)，故只是规格小或装量不多的产品可直接烧结，而规格大和装量多的产

品则需要在另外的卧式、井式、钟罩式及连续推进式炉中脱除成型剂。

氢气烧结虽然在较长时期内被采用，甚至目前还有少数厂家采用它，但经过长期实践，

人们发现它存在许多不足。碳电阻管炉虽然有着炉子结构简单、升温速度快、工作温度高等优
点，但是炉子功率大、热效率低、炉温波动大、炉管寿命短、炉内气氛不稳定、产品容易渗碳等
却是其致命缺点。铝丝刚玉管炉虽然有着结构简单、炉子功率小和炉管寿命长等优点

;但是炉

温控制不准、炉内气氛变化大、产品容易渗脱碳等亦是其难以避免的缺点。

2、真空烧结

真空烧结始于

30 年代。以前人们认为真空烧结主要适用于含 TiC 的合金的烧结，不适

于控碳精度高的

WC-Co 合金的烧结。但随着人们实践和探索的不断深入，发现真空烧结同

样能改善和提高

WC-C。合金的质量。因此，世界上许多有名的硬质合金厂家如瑞典山德维

克公司和美国肯纳金属公司等都采用真空烧结。近年来我国引进项目几乎全部为真空烧结，
而且真空烧结正逐渐替代氢气烧结。

真空烧结的优点在于：在真空状态下，粘结金属钻对硬质相的润湿性得到改善，特别

是对含

TIC 和(Ti，W)C 的 P 类和 M 类合金尤为显著；在真空状态下，合金中的氧等气体

杂 质 容 易 排 除 ， 因 而 残 留 孔 隙 较 氢 气 烧 结 的 少 ；
K、Na、AS、Ca、Bi、Pb、Mn、Sn、Cu、Ni、51、AI、Mg、Fe、Cr 等微量氧化物杂质容易不同程度的挥
发排除，从而使粘结相和硬质相以及硬质相界面间的杂质偏聚量减少；炉内氢气稳定，产
品不易渗碳和脱碳；真空烧结的产品不用填料隔开和保护，产品表面无粘附物和白亮的金
属铝沉积物。