Analisi approfondita del processo di sinterizzazione dei punzoni in carburo di tungsteno

Il processo di sinterizzazione del punzone in carburo di tungsteno è una procedura precisa e complessa che trasforma abilmente la polvere in un pezzo grezzo attraverso la compressione, seguita dal riscaldamento in un forno di sinterizzazione a una temperatura specifica (temperatura di sinterizzazione) e dal suo mantenimento per un certo periodo (tempo di mantenimento), e infine dal raffreddamento per ottenere il punzone in carburo di tungsteno desiderato con le proprietà richieste. Questo processo può essere suddiviso in quattro fasi fondamentali, ognuna delle quali racchiude i misteri della trasformazione del materiale.

1. Rimozione dell'agente formatore e fase di pre-sinterizzazione

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Questa fase segna la formazione iniziale del corpo sinterizzato. Con il graduale aumento della temperatura, l'agente formatore inizia a decomporsi o a vaporizzare, uscendo lentamente dallo stadio di corpo sinterizzato. Nel frattempo, questo processo può essere accompagnato da una leggera carburazione del corpo sinterizzato, con un grado di carburazione che varia a seconda del tipo, della quantità e del processo di sinterizzazione dell'agente formatore. Durante questo periodo, gli ossidi sulla superficie della polvere del punzone in carburo di tungsteno si riducono, in particolare alla temperatura di sinterizzazione dove l'idrogeno può ridurre efficacemente gli ossidi di cobalto e tungsteno. Se l'agente formatore viene rimosso e la sinterizzazione viene effettuata in un ambiente sotto vuoto, la reazione carbonio-ossigeno è relativamente blanda. Inoltre, la tensione di contatto tra le particelle di polvere si dissipa gradualmente e la polvere metallica legata inizia a subire il recupero e la ricristallizzazione, con l'emergere di fenomeni di diffusione superficiale, con conseguente aumento della resistenza del blocco compresso.

2. Fase di sinterizzazione in fase solida (800℃-Temperatura eutettica)

Nell'intervallo di temperatura che precede la comparsa della fase liquida, oltre a proseguire i processi avvenuti nella fase precedente, si intensificano le reazioni e la diffusione della fase solida, aumenta il flusso plastico e il corpo sinterizzato presenta un significativo ritiro.

3. Fase di sinterizzazione in fase liquida (temperatura eutettica - temperatura di sinterizzazione)

Una volta che il corpo sinterizzato entra nella fase liquida, il processo di contrazione si completa rapidamente, seguito da cambiamenti nella struttura cristallina, formando l'organizzazione e la struttura di base della lega.

4. Fase di raffreddamento (temperatura di sinterizzazione - temperatura ambiente)

Durante questa fase, l'organizzazione e la composizione delle fasi del punzone in carburo di tungsteno cambiano sottilmente in base alle diverse condizioni di raffreddamento. Sfruttando questa caratteristica, il trattamento termico può essere applicato al punzone in carburo di tungsteno per migliorarne le proprietà fisiche e meccaniche, conferendogli un valore d'uso superiore.

In sintesi, il processo di sinterizzazione del punzone in carburo di tungsteno è una procedura precisa che integra il controllo della temperatura, la gestione del tempo e la trasformazione di fase del materiale. Ogni fase è cruciale e determina congiuntamente la qualità e le prestazioni del prodotto finale.