硬质合金生产工艺流程 - 行业新闻 - 深圳国际粉末冶金及硬质合金展览会|深圳国际先进陶瓷展览会

硬质合金的基体由两部分组成，其中一部分是硬化物，就是我们常说的碳化钨、碳化钛等，最初它们都是粉末状。

可别小看这些粉末，所有硬质合金的主要原材料就靠它。碳化钨是以钨和碳为原料，将平均粒径为 3～5μm 的钨粉与碳黑用球磨机干混，充分混合后放入石墨盘，再在石墨电阻炉中加热至1400～1700℃，在高温反应下生成碳化钨。

碳化钨是一种极其坚硬而易碎的材料，熔点都在2000℃以上，有的甚至超过4000℃，它的存在决定了合金的高硬度和耐磨性。

硬质合金基体的另一部分就是粘结金属，一般是铁族金属，加工中常用钴和镍。

以钴为例，碳化钨与钴混合，钴对硬质合金的属性至关重要。钴越多，硬质合金的韧性越好；反之就越坚硬、耐磨。

在研磨室中，各种材料在添加了乙醇、水和有机粘结剂的环境下，被研磨到所需的颗粒大小。

这一步在行业里被称为湿法研磨，是在研磨过程中加入有机或无机溶剂作为助磨剂的研磨。

对于大部分物料来说，干磨只能研磨到微米级别，因为在20μm以下，由于分子间的静电吸引作用，物料的团聚现象严重，很难被研磨的更细。而湿磨法进行研磨，在助磨剂的冲击作用下，物料可被研磨至更细，达到几微米，甚至纳米。

根据原材料的不同，湿磨的过程大概需要8~55小时，湿磨后的原料会变成均匀的悬浮液。

液状混合物再被泵送至喷雾干燥器，在热氮气的作用下使乙醇和水蒸发，干燥后的粉末就是尺寸均匀的颗粒状。

混合浆料干燥后，会将样品送去质检，此时的粉末由一系列直径为20~200微米的小球组成，这到底有多微小呢，这么形容吧，最细的粉末连头发厚度的一半都不到。

通过质检，混合后的粉末会被输送至制造刀片的冲压机。将冲压模具置入机器，控制冲压机的冲头和冲模进行压制，得到基本形状和尺寸的刀具。

根据刀片型号的不同，压制刀片的所需压力最高可达12吨。压制后，会对每一个刀片进行称重，确保刀片合格的质量和精度。

其实，刚压制好的刀片非常脆弱，需要在烧结炉内进行硬化处理。刀片在1500摄氏度下进行13小时的热处理，使融化的钴与碳化钨颗粒粘结在一起，1500摄氏度的概念就类似于钢管会像巧克力一样迅速融化。

经过烧结，刀片中聚乙二醇会消失，体积会缩小约50%，刀片也具备了一定硬度。为使刀片具备一定精度，会再对刀刃进行珩磨，磨削刀片的顶部和底部。

烧结后的硬质刀片会很坚硬，所以在珩磨过程中，会选用工业金刚石砂轮进行精磨。这一步，对磨削工艺的要求极高，例如瑞典采用的就是最先进的6轴磨板磨削工艺，以满足其极为严格的公差要求。

磨削完成后，进行清洁并喷涂刀片，也就是涂层，再进行质检。

要做好一把刀具，每一个环节都是息息相关的，任何一个环节的缺失都会影响最终的成品。整体来看，大致分为粉末制备、挤压成型、烧结、表面处理、检测这五大步骤。