Процессы при горячем прессовании твердых сплавов

Процессы при горячем прессовании смеси карбидов и связующего металла в металлургическом отношении принципиально не отличаются от процессов при обычном спекании. Изменяется лишь время образования сплавов и фазовых превращений. Технически можно либо прессовать при температуре спекания уже спеченные заготовки (так называемая горячая допрессовка. — Ред.) или же проводить горячее прессование смеси порошков карбидов и связующего металла. В дальнейшем рассматривается лишь второй способ, почти исключительно применяемый в промышленности (твердосплавной. — Ред.).

Характеристика процесса и сравнительные свойства обычных и горячепрессованных изделий из сплава ВК6 приведены в табл. 93а.

Заслуживает внимания значительное сокращение времени нагревания, выдержки и охлаждения в случае горячего прессования; при этом пористость и рост зерен значительно меньше, чем при обычном спекании. Наглядное представление об этом дает график зависимости плотности от продолжительности спекания (рис. 139), составленный по методу Киффера. Процессы спекания, которые оканчиваются при обычном способе в течение 1—2 час., занимают при горячем прессовании лишь 3—10 мин. При этом очень быстро проходится область диффузии и спекания кобальта, а в области 1400—1500° наступает собственно спекание сплава. Эвтектика образуется с большой скоростью, но при соответственно более высокой температуре. Жидкая фаза — обогащенный карбидом вольфрама эвтектический расплав — растекается под давлением пуансона и быстро проникает между зернами карбидов в щели и капилляры кристаллических агломератов; небольшая часть кобальта проникает в решетку карбида вольфрама и участвует в рекристаллизации. Слегка округленные кристаллы а-фазы сильно уплотняются под давлением; при внезапном прекращении нагрева (тока) происходит частичная закалка.

Меерсон наблюдал заметное повышение твердости горячепрессованных образцов твердых сплавов после дополнительного спекания.