硬质合金生产成型方式
点击量：发表时间：2018-06-27 15:44:29 字体大小：
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硬质合金生产成型方式
大规模批量生产是硬质合金材料产品广泛用于生产制造业的基础条件，在制备WC-Co硬质合金时，要采用合理的成型工艺，选择合适的成型工艺参数，以保障坯体均匀的结构及高致密度，从而获得高性能的合金。WC-Co的成型工艺很多，常规采用的模压成型（普通金属模具压制成形），但是为了更好的提高合金的性能，比较有代表性方法有如下几种工艺技术：
1冷等静压成形工艺（CIP）
冷等静压成形（cold isostatic pressing）是常温下,将粉末置于密闭的液体环境当中,液体传递超高压的粉末成型。由于等静压成型时液体介质传递的压力在各个方向上是相等的，所以坯体受力均匀，密度分布均一，产品性能有很大提高。一般采用金属模压预成型+冷等静压处理获得压坯,经冷等静压处理的生坯烧结后，硬质合金具有低收缩率、高致密度和硬度的特点，是高端钨钢板块压制成型必必须的工艺之一。
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2挤压成型法（PEM）
粉末挤压成型(powder extrusion molding，PEM)，是粉末与一定量的粘结剂、增塑剂等组成的混合物，经挤压模嘴挤成所需形状和尺寸的坯件，是生产截面积小，径向长度大制品的好方法。PEM的基本工艺流程如下：粉末体+粘结剂-混炼-制粒-挤压成型-脱脂-烧结。PEM工艺可在低温、低压下操作，其制品长度不受限制，纵向密度比较均匀，具有成型连续性强、成本低、效率高等优点，已成为现今最主要的硬质合金圆棒材成型方法。而且，现在人们采用热挤压成形方法制备弥散强化材料以及高温合金的成型。
2.粉末注射成型法（PIM）
粉末注射成型(powder injection molding，PIM)是传统塑料成形工艺与粉末冶金技术相结合的产物。它是将粉末体和成型剂经混炼、制粒，在注射成型机中加热，使其混合成具有良好流动性的流态物质，然后在压力作用下经注射嘴注入模腔，凝结后获得具有均匀组织结构和几何形状复杂的预成型坯。这种成型方法生产出来的制品表面光洁度好，形状接近最终制品的形状。此工艺可以使粉末在注射过程中保持较好的流变性，改善粘结剂和合金粉末之间的相互作用，提高了烧结性能。PIM的工艺流程与PEM的大致相同，它们与传统的模压等成型方法相比有以下几个优点：产品形状不受限制；成品密度均匀；适用性广；制品各个部分收缩一致，能较好的控制制品的尺寸公差。硬质合金注射成型工艺虽然成功的解决了制品形状复杂性的问题，但在提高制品性能特别是碳含量的控制方面还有许多工作要做。
4.爆炸成型法（EF）
爆炸成型(explosive forming)是近年来兴起的一种特殊的压制坯体成型的方法，这种压制方法是将猛烈爆炸的物质放在装有超硬粉末的壳体周围，由于爆炸时产生的压力巨大(可达10MPa)，可以在极短的时间内压出相对密度极高的坯体。有实验表明对WC-8Co复合粉末进行爆炸成型法压制后致密度可达99.2%。
5.粉末冶金高速压制技术（HVC）
高速压制技术（High Velocity Comaction,HVC）是在600~1000MPa的压制压力、2~30m/s的压制速度下，通过液压控制的重锤产生强烈的冲击实现粉末的压制。与传统的模压相比，其过程相同，模具也相似，但是产生的压制速度比传统压制速度快500~1000倍。高速压制技术可以使材料性能更加优良，其多次重复压制的特性使中小型设备具有生产大尺寸零件的能力。
6.温压工艺（PM）
温压工艺是将具有100~150℃的粉末放在热的模具中进行压制，以获得压坯。金属粉末在温压下，能有效提高了压坯密度、强度,目前，在温压工艺的基础上，新近发展的流动温压工艺(WFC)还具有成形复杂的高密度零件的能力,可以用以制造复杂几何形状(如侧凹、螺纹孔等)的零件,具有非常广阔的发展前景
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