无压浸渍法的烧结理论.pdfVIP

维普资讯 ～ 2 徐省盘：无压浸渍法的烧结理论 第 1卷 第2期 无压浸渍法的烧结理论 7-F ／ ； 【中国地质大学探矿工程研究所 北京 102405) 摘 要：用无压漫渍法制造盎刚石工具，在烧结过程中要发生一系列物理、化学变化。本文就粘鲒叠属熔化前、后 的烧结理论作简要阐述。 关键竺!三堡生墅竺-_ ；受凌 无压浸溃法的粉末冶金原理，是熔化后的粘结 炉内的保护气体，目前很多厂家采用设备简单、 金属对具有湿润性的骨架粉末的浸溃并使其制品能 成本低廉的以木炭和石墨模具本身与氧作用产生还 达到设定的尺寸和性能。在烧结中要发生一系列物 原气体— — 氧化碳(CO)，作为保护条件。这虽简 理、化学变化 它作为一种特种粉末冶金工艺在我 化了工艺并起到相当保护作用，但产生一氧化碳的 们地质钻探工具制造行业推广以来，其应用范围已 温度 (即碳与氧的作用温度)是在 5oo℃左右。在此 不仅限于石油钻头、扩孔器、造型复杂的阶梯地质钻 温度之前，在还没有产生 CO时，模具人炉后部分粉 头和大体积、多形变的工具，随着经济发展，技术改 末、钢体被氧化是不可避免的。也就是说模具首先 进，市场需要，其应用范围已扩展到其他行业的各个 被氧化然后再进行还原，这与氢气保护或真空烧结 方面 工艺虽然比较成熟，经验也不少，但理性文章 方法是不同的。 不多，在实验中甚至还有一定盲 目性。本文拟 以多 用一氧化碳还原被氧化的钢体，是从高价至低 年实践经验阐述无压浸溃法的烧结理论问题。 价进行的 当炉温小于570~C时，还原如下进行： Fe304+4CO—— 3Fe+4C 1 粘结金属未熔化前被烧结体的炉内状态 当炉温大于570~C时，是分步进行的： 1．1 氧化——还原 3Fb03+CO一 2Fe304+C 为了减少对粉末、钢体的氧化以及对金刚石的 Fe304+CO 一 3FeO+C 热损伤、缩短绕结时间，一般被烧结体 (以下简称模 FeO+CO — Fe+C 具)是在炉温达到粘结金属熔点以上时，高温入炉。 用一氧化碳还原氧化钨，根据w —O—c系中 人炉后的模具由室温骤然接触 1000~C以上的高温， 的稳定态区域温度要在 730~C以上。 炉内大量热能以幅射、传导、对流方式迅速传人模 用 H2还原三氧化钨，当温度高于584~C时分四 具 在宏观上表现为模具温度急剧上升，体积迅速 步进行： 膨胀，水份和挥发性物质迅速排出体外，粉末间隙中 w03一 w 9一 w 75一 w02一 w 的气体也因膨胀而大量逸出。吸收的热量几乎全部 当温度低于584~C时，还原分三个阶段： 转变为粉末、钢体、粘结金属、石墨等组件的内能。 fI|谚 一 WO29一 舰与一 炉 内的氧及粉末中的氧与粉末本身及钢体、石 应当指出，WO2的特点是 自燃性很高，在使用 ． 9 墨作用生成氧化物。如： 中应注意这一特性。