硬質合金工件如何加工

2021-01-14

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硬質合金常常也被稱作為鎢鋼，是用粉末冶金法生產的由難熔金屬化合物和粘結金屬所構成的復合材料。具有高硬度、高耐磨性、高彈性模量、高抗壓強度、化學穩定性好、沖擊韌性較低、膨脹系數低、導熱、導電等相關優越性能。因此在眾多領域中被廣泛應用，但硬質合金工件的加工卻是一件難度非常大的工作，西迪小編今天就給大家分享下關于硬質合金工件加工的相關工藝。

硬質合金工件可采用多種工藝方法成型。根據工件的尺寸、形狀復雜水平和生產批量，大部分硬質合金工件都是采用頂壓和底壓式剛性模具模壓成型。在每一次壓制時，為了保持工件重量和尺寸的一致性，必須保證流入模腔的粉料量都完全相同。粉料的流動性主要通過團塊的尺寸分布和有機結合劑的特性來控制。

即便在極高的成型壓力下，堅硬的碳化鎢顆粒也不會變形或破碎，而有機結合劑卻被壓入碳化鎢顆粒之間的縫隙之中，從而起到固定顆粒位置的作用。壓力越高，碳化鎢顆粒的結合就越緊密，工件的壓制密度就越大。不同牌號硬質合金粉料的模壓特性可能各不相同，取決于金屬結合劑的含量、碳化鎢顆粒的尺寸和形狀、形成團塊的程度，以及有機結合劑的成分和添加量。

大尺寸硬質合金工件或具有高長寬比的硬質合金工件通常采用在一個柔性料袋中均衡壓制牌號硬質合金粉料來制造。這種工藝方法是將粉料裝入料袋中，并將袋口密封，然后將裝滿粉料的料袋置于一個腔室中，通過液壓裝置施加30－60ksi的壓力進行壓制。壓制成的工件通常要在燒結之前加工成特定的幾何形狀。

硬質合金工件還可以利用擠出模或注射模進行成型加工。擠出成型工藝更適合軸對稱形狀工件的大批量生產，而注射成型工藝通常用于復雜形狀工件的大批量生產。在這兩種成型工藝中，不同牌號硬質合金粉末懸浮在有機結合劑中，結合劑賦予硬質合金混合料像牙膏那樣的均勻一致性。然后，混合料或者通過一個孔被擠出成型，或者被注入一個模腔中成型。不同牌號硬質合金粉料的特性決定了混合料中粉末與結合劑的最佳比例，并對混合料通過擠出孔或注入模腔的流動性具有重要影響。

當工件通過模壓法、均衡壓制法、擠出模或注射模成型法成型后，在最終燒結階段之前，需要從工件中去除有機結合劑。燒結可以去除工件中的孔隙，使其變得完全密實。在燒結時，壓制成型的工件中的金屬結合劑變成液體，但在毛細作用力和顆粒聯系的共同作用下，工件仍然能夠保持其形狀。

在燒結后，工件的幾何形狀保持不變，但尺寸會縮小。為了在燒結后得到所要求的工件尺寸，在設計時就需要考慮其收縮率。在設計用于制造每種工件的牌號硬質合金粉料時，都必須保證其在適當壓力下壓緊時具有正確的收縮率。幾乎在所有情況下，都需要對燒結后的工件進行燒結后處理。

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