碳含量

在硬质合金的生产中，碳含量对硬质合金产品的性能起着至关重要甚至决定性的作用。

硬质合金的正常组织由WC和Co两相组成，第三相的出现对合金性能有不利的影响，因此合金中的碳含量控制是一个关键问题。合金渗碳和脱碳都会使性能急剧下降，脱碳时生成了η相(W₃Co₃C), η相的生成化合了一部分Co，使合金的强度降低，此外η相是一种脆性三元复式碳化物，对合金性能影响很大;渗碳时，多余的碳元素以游离碳的形式存在，降低了合金的密度，破坏了材料的致密性，使其强度、硬度降低。

一、脱脂与预烧过程中的碳含量控制

传统的硬质合金挤压成型坯脱脂方法为热脱脂，由于其粘结相Co易氧化，所以，脱脂一般在保护气氛中进行。对于热脱脂，一方面由于加入了大量的粘结剂，这种粘结剂多为有机物，热解后产生一定量的残碳;另一方面，脱脂过程中由于坯中的碳与原料中的氧、脱脂气氛中的氢气、水蒸气反应，可能造成制品脱碳，其反应如下:

在脱脂过程中碳含量的控制主要是控制脱脂气氛的组成及改进脱脂工艺参数。合理设定脱脂升温曲线、温度等工艺参数及控制脱脂气氛的组成和露点，对保证棒材坯的脱脂质量及控碳具有非常重要的意义。

二、真空烧结的碳含量控制

真空烧结的碳含量控制就是真空烧结中的碳 - 氧平衡的控制，真空烧结具有脱碳渗碳二重性，即低温阶段的脱碳倾向及高温阶段的渗碳倾向。

硬质合金混合料在湿磨、干燥和过筛中，聚集了大量的氧(通常以氧化物形式存在)，真空烧结中，氧化物的脱除主要靠制品中的游离碳和WC中的化合碳来还原，反应式如下:

MeO + C - Me+CO↑
MeO + 2C - MeC+CO↑

氧含量高的混合料生产的合金在真空烧结中具有强烈的脱碳倾向。所以对真空烧结的硬质合金，其混合料中的碳、氧含量必须严格控制。

对真空烧结的碳含量控制，主要措施为严格控制混合料的碳和氧含量，使之稳定在一定的波动范围之内;严格控制脱脂过程中的碳量变化。要精确控制碳含量，首先要精确得出混合料中的增氧，脱脂和烧结过程中氧可能产生的脱碳，并由此推出各步的总碳损耗，从而在配料过程中适当配碳。

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