低压烧结硬质合金生产中一个值得注意的问题

烧结是决定硬质合金结构与性能的关键工序。低压烧结是在真空烧结和热等静压的基础上发展起来的一种新工艺。在烧结温度下经过加压作用，可促进产品进一步致密化，消除其中的缺陷，因此，低压烧结能有效降低产品孔隙度，达到真空烧结、氢气烧结无法达到的效果，从而提高产品的综合性能。随着经济的发展，硬质合金生产技术不断进步，低压烧结已经成为制备高质量硬质合金的主导技术之一。但是，在实际生产中，有时会出现所烧结的产品大小头、弯曲等变形问题，影响产品质量。四川自贡硬质合金公司结合生产实例，研究了硬质合金低压烧结产品变形的影响因素和处理对策，取得了良好效果。
根据他们的分析，造成硬质合金低压烧结产品变形可能由于以下一些因素：（1）压坯密度不均匀；（2）大制品或细长、薄长形产品烧结时易产生弯曲；（3）烧结工艺不当，如粘结相成分含量高的合金，在液相烧结中会出现下部尺寸增大的“下坠”现象，且烧结温度越高，产品高度愈大，“下坠”现象愈严重；（4）产品受热不均，如炉子温度均匀性差，保温筒与密封保温门不严产生热泄漏，或压力烧结阶段加压时高压氩气的流量控制不当引起炉膛温度大幅波动，均会引起产品受热不均而发生变形；（5）产品碳量分布不均，烧结体在冷却时，其凝固总是从碳量最低的部位开始，若某部位碳量较低则该点首先凝固，此处因凝固收缩产生的空隙就由其他点给予补充，故同一烧结体总是碳量较低的部位突起，而碳量较高的地方凹下。如果炉子有泄漏点，混入的氧气会与碳反应消耗产品的碳含量，从而破坏产品的碳平衡。高温时这种反应更剧烈。
通过对生产现场的观察分析，他们最终认定，烧结炉泄漏是该公司设备影响产品质量的重要因素，气体通过泄漏点进入炉内，其含氧量影响产品的碳平衡，从而引起了产品缺碳变形。他们发现，真空检漏指标设置不当就会起不到发现设备泄漏的作用，而这是一个容易疏忽的问题。原来各单位对于真空检漏的指标设定没有统一规定，一般将开炉的真空检漏指标设置为80Pa/min。经研究认定这个指标设定不合适，调整为20Pa/min，真空检漏步骤更改为：炉内抽真空到绝对压力值7Pa时，主真空挡板阀门关闭，3min内绝对压力值如未超过67Pa，方可认为通过真空检漏。要达到这样的真空检漏指标，必须提高炉子的密封性，查找并处理泄漏点。经仔细检测，发现前炉门的下部冷却盘管安装不合理及主真空挡板阀泄漏是导致该设备泄漏率高的主要原因，由于不常见，操作及维修人员极易将其忽视。
通过上述处理，炉子密封性大幅提高。经生产验证，烧结产品大小头。弯曲等变形问题得到了解决，设备产能明显提高，废品率显著下降。（钢研）