注射成形硬质合金缺陷与性能的研究

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本文作者从控制硬质合金注射成形制品的缺陷和提高合金性能出发,以YG6和YG10混合粉末为原料,采用“注射成形—溶剂脱脂—‘一步热脱脂+烧结’”的方法制备硬质合金。此工艺避免了热脱脂后脱脂坯的搬运过程,提高了生产效率,更加有利于控碳。分析和研究了混炼、注射、溶剂脱脂过程中缺陷产生的原因及其控制办法;研究了溶剂脱脂率、脱脂气氛和烧结工艺对合金性能的影响。研究结果表明:注射过程中的缺陷可以通过调整注射参数来予以消除。通过控制溶剂脱脂温度和时间可以达到预期的溶剂脱脂效果。对于YG6合金的注射成形,当溶剂脱脂率低于41%时,经“一步真空热脱脂+气压烧结”后,YG6合金的碳含量易偏高、力学性能较低。降低热脱脂温度和缩短热脱脂保温时间后,合金的强度有显著提高,较常规工艺制备的制品性能高出380Mpa;对于YG10合金的注射成形,当溶剂脱脂率控制高于55%时,通过采用“一步氢气热脱脂+气压烧结”可以有效解决合金控碳难和致密度低的问题,YG10硬质合金制品抗弯强度可达2690MPa,比常规制品性能有大幅度提高,其硬度、钴磁、矫顽力以及孔隙度均控制在正常范围之内。其性能为:维氏硬度为1320~1330MPa,钴磁为8.6%~9.0%,矫顽力为12.0~12.5 KA·m-1,孔隙度均为A02B00C00,密度均达14.54g·cm-3,抗弯强度为2690MPa。
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