Difetti e cause di sinterizzazione del metallo duro cementato

La sinterizzazione è un processo di trasformazione dei materiali in polvere in corpi densi ed è una fase molto importante nel processo di produzione del metallo duro. Il processo di sinterizzazione del metallo duro può essere suddiviso in quattro fasi fondamentali: rimozione dell'agente formante e fase di presinterizzazione; fase di sinterizzazione allo stato solido (800℃--temperatura eutettica); fase di sinterizzazione in fase liquida (temperatura eutettica--temperatura di sinterizzazione); fase di raffreddamento (temperatura di sinterizzazione--temperatura ambiente). Tuttavia, a causa della complessità del processo di sinterizzazione e delle condizioni rigorose, è facile produrre difetti e ridurre la qualità del prodotto se non si presta attenzione. I difetti e le cause comuni della sinterizzazione sono i seguenti:

1. Sfogliatura
Il metallo duro con difetti di sfogliatura è soggetto a scoppio e polverizzazione. La causa principale della sfogliatura è che l'azione di contatto del cobalto nel compatto provoca la decomposizione del gas contenente carbonio e la formazione di carbonio libero al suo interno, con conseguente diminuzione della resistenza locale del compatto e quindi sfogliatura.

2. Pori
I pori indicano cavità di dimensioni superiori a 40 micron. Le principali cause della formazione dei pori sono: la presenza nel corpo sinterizzato di impurità non bagnate dal metallo fuso oppure una grave segregazione tra la fase solida e la fase liquida può portare alla formazione di pori.

3. Rigonfiamenti
I rigonfiamenti causano superfici curve convesse sulla superficie del metallo duro, riducendo così le prestazioni del prodotto. Le principali cause della formazione dei rigonfiamenti sono: 1) l'aria si accumula nel corpo sinterizzato. Durante il processo di ritiro e sinterizzazione, nel corpo sinterizzato si verificano la fase liquida e la densificazione, impedendo la fuoriuscita dell'aria; di conseguenza, sulla superficie del corpo sinterizzato si formano rigonfiamenti nel punto di minore resistenza; 2) nel corpo sinterizzato avviene una reazione chimica che genera una grande quantità di gas. Il gas si concentra nel corpo sinterizzato e si formano naturalmente dei rigonfiamenti.

4. Deformazione
I fenomeni di deformazione comuni del metallo duro includono rigonfiamenti e concavità. Le principali cause della deformazione sono: distribuzione non uniforme della densità del blocco pressato; grave carenza locale di carbonio nel corpo sinterizzato; caricamento irragionevole della barca; supporto non uniforme.

5. Cuore nero
Il cuore nero indica la parte con struttura porosa sulla frattura della lega. La causa principale della formazione del cuore nero è: un contenuto di carbonio troppo basso o troppo alto.

6. Cricche
Le cricche sono un fenomeno comune nel processo di sinterizzazione del metallo duro. Le principali cause delle cricche sono:

（1) il rilassamento della pressione del compatto non si manifesta immediatamente durante l'essiccazione e l'elasticità si ripristina rapidamente durante la sinterizzazione;

（2) il compatto è parzialmente gravemente ossidato durante l'essiccazione e l'espansione termica della parte ossidata è diversa da quella della parte non ossidata.