硬质合金衬套的烧结工艺重点在于针对特定成分和薄壁圆筒形状，进行精确的工艺参数控制，对可能出现的形变进行有效抑制，已实现高精度、高性能的产品输出。硬质合金衬套烧结工艺的注意事项包括以下几个方面。
一、成分与烧结工艺的适配
硬质合金种类繁多，不同成分体系对烧结工艺的要求差异很大，这是确保最终性能达标的基础。
粘结相的影响：衬套通常采用钴（Co）或镍（Ni）等作为粘结金属。钴基合金（WC-Co）是最经典的体系，烧结温度通常高于钴的熔点（约1495℃）。镍基合金（WC-Ni）主要用于需要无磁或耐腐蚀的场景，烧结温度通常在1300℃至1450℃之间。
硬质相的影响：添加碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）等会形成更复杂的体系（如WC-TiC-Co），烧结温度需根据具体成分调整。例如，YT14合金（WC-TiC-Co）的最佳烧结温度为1380℃，而WC-TiC-TaC-Co合金在1475℃下可获得最佳综合性能。
二、脱蜡与烧结一体化
压制成型时添加的石蜡等成型剂，必须在烧结前彻底、温和地排出，否则会导致产品增碳、产生裂纹等缺陷。
采用梯级升温工艺：采用“脱蜡-烧结”一体化工艺。在250℃至450℃等多个温度点进行梯级保温，使石蜡气体匀速缓慢排出，避免剧烈排出导致坯体开裂或形成气孔。
精确控制炉内气氛：成型剂的脱除通常在氢气（H₂）或氩气（Ar）等保护气氛下进行。氢气对促进脱蜡和还原氧化物有帮助，而氩气作为惰性气体也有广泛应用。
三、真空与气氛的精确控制
良好的真空度是保证产品在高温下不被氧化、脱碳的关键。
真空度：一般要求炉内气压控制在1.33×10⁻²Pa（约10⁻⁴Torr）。真空环境有利于氧化物还原、气体解吸与排除。
防泄漏：炉体泄漏会导致产品脱碳（碳含量损失），从而引起产品“大小头”或弯曲等严重变形。一些企业将真空检漏标准从80Pa/min调整为20Pa/min，确保炉体密封性。
分压烧结：液相烧结后期可充入氩气进行分压烧结，这有利于消除烧结体内部的闭孔隙，提高致密度。
四、烧结温度与时间的精细控制
温度选择：烧结温度通常高于粘结金属熔点但低于硬质相的熔点。烧结温度过高会导致晶粒长大，降低合金强度和硬度；温度过低则无法实现完全致密化。特定合金有其最佳烧结温度范围，需精确控制。
保温时间：保温时间需足以实现致密化。保温时间过短，产品内部可能存在孔隙；保温时间过长，则会导致晶粒异常长大，降低材料性能。
五、烧结方法的选择与优化
真空烧结：最常规方法，适合多数要求。
低压烧结：加压促进致密化，提高硬质合金综合性能。
热压烧结：加压与加热同时进行，制备整体合金衬套，改善力学性能与耐磨性
六、重点应对衬套的形变与精度控制
硬质合金衬套多为薄壁、大直径圆筒状（形状类似圆盘或长筒），烧结过程中极易因内应力不均而发生椭圆变形、弯曲变形或大小头，这是工艺控制的核心难点。可以通过以下措施改进（1）优化压坯密度：通过模具补偿和保证混合料粒度分布均匀，确保压坯各部位密度一致，是防止变形的根本。（2）改进烧结装备：使用优化的石墨舟皿槽型设计增强炉内气氛流通；在石墨舟皿上涂刷惰性氧化物涂料；并在装炉时确保垫板水平。（3）严控炉内碳平衡：烧结过程中“缺碳”会引起局部液相形成不均，炉体泄漏破坏碳平衡是导致变形的常见原因。（4）采用先进烧结工艺：可实施分段烧结或在线检测控制烧结工艺，根据实时数据调整最终烧结参数。
七、常见烧结缺陷的预防
起皮：压块中钴的催化作用导致含碳气体分解成游离碳，造成局部强度下降。
孔洞：存在不被液相润湿的杂质，或出现严重的固相与液相偏析。
臌泡：烧结体内气体无法排出，聚集在表面形成凸起。
裂纹：压制应力在烧结时快速释放，或压坯局部严重氧化导致热膨胀不匹配。
黑心：合金组织中的碳含量过高或过低。
八、不同类型的硬质合金衬套的烧结工艺参数参考
钨制品客制化定制
中钨智造科技有限公司及其母公司在钨钼制品行业长期耕耘近30年，专业从事钨钼制品柔性定制全球服务。中钨智造科技有限公司可以根据客户需求定制加工各类规格、性能、尺寸和牌号的钨钼产品。各类硬质合金产品详细资料请访问网站：www.tungsten-carbide.com.cn。
钨制品最新优惠价格
微信公众号“中钨在线”每日更新钨粉、钨酸铵等各类钨酸盐、钨制品、高比重钨合金、硬质合金、钨精矿等各类钨制品价格，同时提供业内最专业的微信群供大家交流供求信息，可以随时交流钨粉有关信息。关注“中钨在线”，加入中钨在线微信交流群体，每日钨制品价格、供求信息及时送达，实时交流。更多钨制品市场行情，产品与资料，敬请关注“中钨在线”微信公众号，或访问news.chinatungsten.com，www.ctia.com.cn 获取每日更新资讯。
联系信息: sales@chinatungsten.com
电话: +86 592 5129696 / 86 592 5129595
扫码关注“中钨在线”微信公众号，每早免费获取实时更新的钨钼稀土制品市场价格和资讯。
