專業(yè)介紹硬質(zhì)合金模具的技術(shù)知識

*一節(jié)，粉末的性質(zhì)

粉末是由大量的粉末顆粒組成的一種分散體系，其中顆粒彼此分離，或者說粉末是大量的顆粒及顆粒間的空間所組成的特殊物質(zhì)。小于1毫米大于0.1微米稱為粉末顆粒，0.1微米以下叫膠體微粒，大于1毫米為致密體。硬質(zhì)合金生產(chǎn)所使用的粉末一般在零點幾微米到幾十微米間。硬質(zhì)合金WC粉末一般分為超粗顆粒大于20微米，粗顆粒6-20微米，中顆粒2-6微米，細(xì)顆粒1微米，亞微細(xì)0.5-0.8微米，超細(xì)顆粒0.2-0.5微米，膠體微粒0.1微米，小于0.1微米為納米。

粉末的化學(xué)成分是指主要金屬或組元的含量，雜質(zhì)的種類和含量，以及氣體的含量。硬質(zhì)合金原始粉末的化學(xué)成分對產(chǎn)品性能有著重要的影響，如使用的含碳量過低或過高的碳化鎢粉，工藝上又不采取相應(yīng)的措施，就可能得到脫碳或滲碳的硬質(zhì)合金廢品。

粉末的化學(xué)成分取決于原料的化學(xué)成分和生產(chǎn)方法。硬質(zhì)合金生產(chǎn)所用的鈷粉而言，要求含鈷量在99%以上，含鐵量低于0.3%，含碳量低于0.1%，含氧量低于0.5%，粉末中允許的雜質(zhì)取決于成品中允許的雜質(zhì)含量。SiO2，AlO3，P，S，As等雜質(zhì)都希望越少越好。但是，由于許多的氧化鎢，氧化鈷在燒結(jié)過程中被氫或碳還原，因此，硬質(zhì)合金模具的混合料的氧含量可以高一些，但不能超過1.0 %。硬質(zhì)合金粉末的雜質(zhì)和氧含量對*終材質(zhì)的影響很大。因此，在實際的生產(chǎn)中，控制原料雜質(zhì)含量和氧含量是相當(dāng)重要的一環(huán)。

粉末化學(xué)成分的測定方法和致密材料的測定方法相同。

第二節(jié)，粉末的結(jié)構(gòu)

在低倍顯微下，可以觀察到粉末形狀，常見的粉末形狀有：球狀，液滴狀，海棉狀，盤狀，碎片狀，樹枝狀以及不規(guī)則的角狀。通常，粉末的形狀取決于制粉方法。粉末顆粒的形狀對粉末的工藝性能有重要影響；粉末制粒后對硬質(zhì)合金壓制影響很大，如混合料料粒為球形，則流動性和壓制性有明顯的改善。

粉末中能分離并獨立存在的*小粒子叫單顆粒，也叫一次顆粒。由幾個顆粒重新聚集的叫團(tuán)粒或二次顆粒。團(tuán)粒的流動性，松裝密度較單顆粒高，壓制性好?；旌狭显趬褐魄巴ㄟ^制粒，可以明顯改善粉末的壓制性。

粉末顆粒和晶粒是兩個不同的概念，通常單顆粒是由幾個晶粒組成的，只有在特殊情況下，才會出現(xiàn)一個晶粒形成的單晶顆粒。

燒結(jié)后硬質(zhì)合金中碳化物的晶粒尺寸主要取決于原始碳化物粉末的顆粒尺寸。由于結(jié)晶不完全或外力的作用，粉末顆粒中存在許多結(jié)晶缺陷，如空隙，畸變，夾雜等，這使粉末具有較高的晶格畸變能，因而是粉末活性增大。

第三節(jié)，粉末的粒度及測定

粉末的物理性質(zhì)應(yīng)該包括：顆粒形狀和結(jié)構(gòu)，粒度和粒度組成，比表面積，顆粒的密度，顆粒的顯微硬度，光學(xué)，熱學(xué)，磁學(xué)及電學(xué)性質(zhì)等。實際上，粉末的熔點，比熱等與同成分的致密材料差別很小，粉末的真密度也就是致密材料的密度。在硬質(zhì)合金生產(chǎn)中，主要考慮的物理性質(zhì)是粒度和比表面積。

以微米表示的單個粉末顆粒的大小稱為粒度；在實際生產(chǎn)中，決不會存在同一種粒度的粉末，而是在一定的粒度范圍以內(nèi)，并且有幾乎連續(xù)的各種尺寸的粉末。按一定的粒度范圍可以將粉末分成很多級，各級粉末的百分含量就叫做粉末的粒度組成。生產(chǎn)上的粉末粒度是指一定粒度組成的粉末平均粒度。硬質(zhì)合金生產(chǎn)中所用的粉末平均粒度一般是在0.1-100微米的范圍內(nèi)。測量粉末粒度的方法有：篩分析法，顯微分析法，沉降法，淘析法等。

篩分析法是由篩子各級重疊，從上到下在震動篩分機(jī)上振動15-20分鐘，粉末顆粒按篩網(wǎng)孔徑大小不同而按一定的粒度分開，如：粉末通過80目而停留在100目，這種粒度范圍為-80+100目，按粉末各級所占的重量百分比，可以得到粉末的粒度組成，也可以由此做出粒度分布曲線。分析篩的標(biāo)準(zhǔn)很多，目前國內(nèi)普遍使用的是泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩。

粉末的壓制性包括粉末的壓緊性和成型性；

壓緊性是指在一定壓力下粉末的壓縮程度，壓縮比（a）=粉末的松裝高度（h1）/壓塊高度（h2）也就是等于壓塊密度（V1）/粉末的松裝密度（V2）。即：а=h1/h2=v1/v2；通常，粉末顆粒粗，形狀簡單而且有較好塑性時，其壓緊性好。

成型性是指粉末壓制后，壓塊保持一定形狀的能力（它可以以測定壓坯保持一定形狀時的*小壓力的方法來確定其成型壓力，稱壓制力）。成型性好的粉末具有較低的壓制力。一般來說，壓緊性好則成型性差。