低壓燒結(jié)硬質(zhì)合金生產(chǎn)中一個(gè)值得注意的問(wèn)題

  燒結(jié)是決定硬質(zhì)合金結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)鍵工序。低壓燒結(jié)是在真空燒結(jié)和熱等靜壓的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新工藝。在燒結(jié)溫度下經(jīng)過(guò)加壓作用,可促進(jìn)產(chǎn)品進(jìn)一步致密化,消除其中的缺陷,因此,低壓燒結(jié)能有效降低產(chǎn)品孔隙度,達(dá)到真空燒結(jié)、氫氣燒結(jié)無(wú)法達(dá)到的效果,從而提高產(chǎn)品的綜合性能。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,硬質(zhì)合金生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步,低壓燒結(jié)已經(jīng)成為制備高質(zhì)量硬質(zhì)合金的主導(dǎo)技術(shù)之一。但是,在實(shí)際生產(chǎn)中,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)所燒結(jié)的產(chǎn)品大小頭、彎曲等變形問(wèn)題,影響產(chǎn)品質(zhì)量。

  根據(jù)他們的分析,造成硬質(zhì)合金低壓燒結(jié)產(chǎn)品變形可能由于以下一些因素:

  (1)壓坯密度不均勻;
  (2)大制品或細(xì)長(zhǎng)、薄長(zhǎng)形產(chǎn)品燒結(jié)時(shí)易產(chǎn)生彎曲;
  (3)燒結(jié)工藝不當(dāng),如粘結(jié)相成分含量高的合金,在液相燒結(jié)中會(huì)出現(xiàn)下部尺寸增大的“下墜”現(xiàn)象,且燒結(jié)溫度越高,產(chǎn)品高度愈大,“下墜”現(xiàn)象愈嚴(yán)重;
  (4)產(chǎn)品受熱不均,如爐子溫度均勻性差,保溫筒與密封保溫門(mén)不嚴(yán)產(chǎn)生熱泄漏,或壓力燒結(jié)階段加壓時(shí)高壓氬氣的流量控制不當(dāng)引起爐膛溫度大幅波動(dòng),均會(huì)引起產(chǎn)品受熱不均而發(fā)生變形;
  (5)產(chǎn)品碳量分布不均,燒結(jié)體在冷卻時(shí),其凝固總是從碳量最低的部位開(kāi)始,若某部位碳量較低則該點(diǎn)首先凝固,此處因凝固收縮產(chǎn)生的空隙就由其他點(diǎn)給予補(bǔ)充,故同一燒結(jié)體總是碳量較低的部位突起,而碳量較高的地方凹下。如果爐子有泄漏點(diǎn),混入的氧氣會(huì)與碳反應(yīng)消耗產(chǎn)品的碳含量,從而破壞產(chǎn)品的碳平衡。高溫時(shí)這種反應(yīng)更劇烈。

  通過(guò)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的觀察分析,他們最終認(rèn)定,燒結(jié)爐泄漏是該公司設(shè)備影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素,氣體通過(guò)泄漏點(diǎn)進(jìn)入爐內(nèi),其含氧量影響產(chǎn)品的碳平衡,從而引起了產(chǎn)品缺碳變形。他們發(fā)現(xiàn),真空檢漏指標(biāo)設(shè)置不當(dāng)就會(huì)起不到發(fā)現(xiàn)設(shè)備泄漏的作用,而這是一個(gè)容易疏忽的問(wèn)題。原來(lái)各單位對(duì)于真空檢漏的指標(biāo)設(shè)定沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)定,一般將開(kāi)爐的真空檢漏指標(biāo)設(shè)置為80Pa/min。

  經(jīng)研究認(rèn)定這個(gè)指標(biāo)設(shè)定不合適,調(diào)整為20Pa/min,真空檢漏步驟更改為:爐內(nèi)抽真空到絕對(duì)壓力值7Pa時(shí),主真空擋板閥門(mén)關(guān)閉,3min內(nèi)絕對(duì)壓力值如未超過(guò)67Pa,方可認(rèn)為通過(guò)真空檢漏。要達(dá)到這樣的真空檢漏指標(biāo),必須提高爐子的密封性,查找并處理泄漏點(diǎn)。經(jīng)仔細(xì)檢測(cè),發(fā)現(xiàn)前爐門(mén)的下部冷卻盤(pán)管安裝不合理及主真空擋板閥泄漏是導(dǎo)致該設(shè)備泄漏率高的主要原因,由于不常見(jiàn),操作及維修人員極易將其忽視。

  通過(guò)上述處理,爐子密封性大幅提高。經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證,燒結(jié)產(chǎn)品大小頭。彎曲等變形問(wèn)題得到了解決,設(shè)備產(chǎn)能明顯提高,廢品率顯著下降。