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硬質合金生產成型技術
發(fā)布日期:2015-07-22
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  大規(guī)模批量生產是硬質合金材料產品廣泛用于生產制造業(yè)的基礎條件,在制備WC-Co 硬質合金時,要采用合理的成型工藝,選擇合適的成型工藝參數(shù),以保障坯體均勻的結構及高致密度,從而獲得高性能的合金。WC-Co 的成型工藝很多,常規(guī)采用的模壓成型(普通金屬模具壓制成形),但是為了更好的提高合金的性能,比較有代表性方法有如下幾種工藝技術:
    1 擠壓成型法(PEM)
     粉末擠壓成型( powder extrusion molding,PEM),是粉末與一定量的粘結劑、增塑劑等組成的混合物,經擠壓模嘴擠成所需形狀和尺寸的坯件,是生產截面積小,徑向長度大制品的好方 法。PEM 的基本工藝流程如下:粉末體+粘結劑- 混煉- 制粒- 擠壓成型- 脫脂- 燒結。PEM 工藝可在低溫、低壓下操作,其制品長度不受限制,縱向密度比較均勻,具有成型連續(xù)性強、成本低、效率高等優(yōu)點,已成為現(xiàn)今最主要的硬質合金圓棒材成型方法。而且,現(xiàn)在人們采用熱擠壓成形方法制備彌散強化材料以及高溫合金的成型。

     2.粉末注射成型法(PIM)
     粉末注射成型(powder injection molding,PIM)是傳統(tǒng)塑料成形工藝與粉末冶金技術相結合的產物。它是將粉末體和成型劑經混煉、制粒,在注射成型機中加熱,使其混合成具有良好流動性的流態(tài)物質,然后在壓力作用下經注射嘴注入模腔,凝結后獲得具有均勻組織結構和幾何形狀復雜的預成型坯。這種成型方法生產出來的制品表面光潔度好,形狀接近最終制品的形狀。此工藝可以使粉末在注射過程中保持較好的流變性,改善粘結劑和合金粉末之間的相互作用,提高了燒結性能。PIM 的工藝流程與PEM 的大致相同,它們與傳統(tǒng)的模壓等成型方法相比有以下幾個優(yōu)點:產品形狀不受限制;成品密度均勻;適用性廣;制品各個部分收縮一致,能較好的控制制品的尺寸公差。硬質合金注射成型工藝雖然成功的解決了制品形狀復雜性的問題,但在提高制品性能特別是碳含量的控制方面還有許多工作要做。 
    3.冷等靜壓成形工藝(CIP)
    冷等靜壓成形(cold isostatic pressing)是常溫下,將粉末置于密閉的液體環(huán)境當中,液體傳遞超高壓的粉末成型。由于等靜壓成型時液體介質傳遞的壓力在各個方向上是相等的,所以坯體受力均勻,密度分布均一,產品性能有很大提高。一般采用金屬模壓預成型+ 冷等靜壓處理獲得壓坯,經冷等靜壓處理的生坯燒結后,硬質合金具有低收縮率、高致密度和硬度的特點。
    4.爆炸成型法(EF)
     爆炸成型(explosive forming)是近年來興起的一種特殊的壓制坯體成型的方法,這種壓制方法是將猛烈爆炸的物質放在裝有超硬粉末的殼體周圍,由于爆炸時產生的壓力巨大(可達10MPa),可以在極短的時間內壓出相對密度極高的坯體。有實驗表明對WC-8Co 復合粉末進行爆炸成型法壓制后致密度可達99.2%。
    5.粉末冶金高速壓制技術(HVC)
     高速壓制技術(High Velocity Comaction,HVC) 是在600~1000MPa 的壓制壓力、2~30m/s 的壓制速度下,通過液壓控制的重錘產生強烈的沖擊實現(xiàn)粉末的壓制。與傳統(tǒng)的模壓相比,其過程相同,模具也相似,但是產生的壓制速度比傳統(tǒng)壓制速度快500~1000 倍。高速壓制技術可以使材料性能更加優(yōu)良,其多次重復壓制的特性使中小型設備具有生產大尺寸零件的能力。
    6.溫壓工藝(PM)
     溫壓工藝是將具有100~150℃的粉末放在熱的模具中進行壓制,以獲得壓坯。金屬粉末在溫壓下,能有效提高了壓坯密度、強度, 目前,在溫壓工藝的基礎上,新近發(fā)展的流動溫壓工藝(WFC) 還具有成形復雜的高密度零件的能力,可以用以制造復雜幾何形狀( 如側凹、螺紋孔等) 的零件, 具有非常廣闊的發(fā)展前景。
     科學技術是第一生產力,硬質合金生產成型技術伴隨科技的發(fā)展和經濟社會需求越來越品質化。株洲三鑫硬質合金生產有限公司,依托株洲60年硬質合金軍工生產技術為基礎,以工業(yè)生產作業(yè)對硬質合金產品的使用需求為導向,為客戶朋友生產制造優(yōu)質合金產品,全國免費服務熱線:400-0013-139。

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專欄:解決方案
作者: 佚名
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