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硬質(zhì)合金模壓成型的原理——過程與壓制壓力消耗

第四部分:硬質(zhì)合金的生產(chǎn)

硬質(zhì)合金的生產(chǎn)過程通常是包括:混合料的製備、硬質(zhì)合金毛坯的模壓成型和燒結(jié)三個階段。

二、摻膠制粒與模壓成型

混合料經(jīng)模擬生產(chǎn)鑒定合格後即可進(jìn)入模壓生產(chǎn)階段,由於硬質(zhì)合金的主要成分為WC、TiC等硬質(zhì)相,它們具有高硬度、高抗壓強(qiáng)度、高彈性模量等特性,其粉末在壓制過程中難以產(chǎn)生塑性變形,所以必須添加一定數(shù)量的成型劑,以改善其流動性、潤滑性,有利於粉末在較低的壓力下互相黏結(jié),使壓坯密度均勻分佈,並有一定的強(qiáng)度,便於後續(xù)工序的乾燥及加工。成型劑的種類很多,符合硬質(zhì)合金工藝要求,並能在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛得到應(yīng)用是石蠟和丁納橡膠等。

(一)摻膠制粒

(二)模壓成型的原理

硬質(zhì)合金製品的成型,是將摻膠後混合料,在一定的壓力下,加工成為具有一定密度、強(qiáng)度、形狀和尺寸坯塊的過程,由於硬質(zhì)合金品種多、用途廣,成形方式也多種多樣,如模壓成形、等靜壓成形、擠壓成形、注射等成形等。下文重點(diǎn)介紹模壓成型。

1. 模壓成型的過程:

粉末顆粒在外力的作用下,成形過程大致分為三個階段:(如圖一所示)

硬質(zhì)合金模壓成型壓坯壓制過程示意圖

第一階段:壓坯密度隨著壓力的增加而迅速增大,這是因?yàn)榉勰┑墓皹颥F(xiàn)象在外力的作用下很快消除,使粉末顆粒移動距離大,使孔隙急劇減小。

第二階段:雖外力繼續(xù)增加,但壓坯密度增加緩慢,在這個過程中,粉末顆粒移動距離極小,只產(chǎn)生滑動或轉(zhuǎn)動,不產(chǎn)生塑性變形。而迅速進(jìn)入第三個階段。

第三階段:壓力的再增大,有可能達(dá)到粉末材料的屈服極限和強(qiáng)度極限,致使產(chǎn)生塑性變形或脆性斷裂,從而使壓坯密度急劇增大,甚至壓模損壞。所以實(shí)際生產(chǎn)中,一般成形壓力都低於2T/cm2,即第一階段的末端或第二階段初期。

2. 壓制壓力的消耗:

P總=P淨(jìng)+P摩+P附

P側(cè)=0.3-0.4P總(經(jīng)驗(yàn)資料)

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