Análisis en profundidad del proceso de sinterización de punzones de carburo de tungsteno

El proceso de sinterización del punzón de carburo de tungsteno es un procedimiento preciso y complejo que transforma hábilmente el polvo en una pieza en bruto mediante compresión, seguida de calentamiento en un horno de sinterización a una temperatura específica (temperatura de sinterización) y manteniéndola durante un cierto período (tiempo de mantenimiento), y finalmente enfriamiento para obtener el punzón de carburo de tungsteno deseado con las propiedades requeridas. Este proceso puede dividirse en cuatro etapas fundamentales, cada una de las cuales encierra los misterios de la transformación del material.

1. Eliminación del agente de conformación y etapa de presinterización

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Esta etapa marca la formación inicial del cuerpo sinterizado. A medida que la temperatura aumenta gradualmente, el agente formador comienza a descomponerse o vaporizarse, saliendo lentamente de la etapa del cuerpo sinterizado. Mientras tanto, este proceso puede ir acompañado de una ligera carburización del cuerpo sinterizado, variando el grado de carburización en función del tipo, la cantidad y el proceso de sinterización del agente de conformación. Durante este período, los óxidos de la superficie del polvo del punzón de carburo de wolframio se reducen, especialmente a la temperatura de sinterización en la que el hidrógeno puede reducir eficazmente los óxidos de cobalto y wolframio. Si se elimina el agente formador y la sinterización se lleva a cabo en un entorno de vacío, la reacción carbono-oxígeno es relativamente suave. Además, la tensión de contacto entre las partículas de polvo se disipa gradualmente, y el polvo metálico adherido comienza a experimentar recuperación y recristalización, apareciendo fenómenos de difusión superficial, lo que da lugar a un aumento de la resistencia del bloque comprimido.

2. Etapa de sinterización en fase sólida (800℃-Temperatura eutéctica)

En el intervalo de temperatura anterior a la aparición de la fase líquida, además de continuar los procesos ocurridos en la etapa anterior, se intensifican las reacciones y la difusión de la fase sólida, aumenta el flujo plástico y el cuerpo sinterizado presenta una contracción significativa.

3. Etapa de sinterización en fase líquida (temperatura eutéctica-temperatura de sinterización)

Una vez que el cuerpo sinterizado entra en la fase líquida, el proceso de contracción se completa rápidamente, seguido de cambios en la estructura cristalina, formando la organización y estructura básicas de la aleación.

4. Etapa de enfriamiento (temperatura de sinterización-temperatura ambiente)

Durante esta etapa, la organización y la composición de fases del punzón de carburo de tungsteno cambian sutilmente en función de las diferentes condiciones de enfriamiento. Aprovechando esta característica, se puede aplicar un tratamiento térmico al punzón de carburo de tungsteno para mejorar sus propiedades físicas y mecánicas, lo que le confiere un valor de uso superior.

En resumen, el proceso de sinterización del punzón de carburo de tungsteno es un procedimiento preciso que integra el control de la temperatura, la gestión del tiempo y la transformación de las fases del material. Cada paso es crucial, ya que determina conjuntamente la calidad y el rendimiento del producto final.