一、燒結(jié)熱等靜壓技術(shù)概況
　　燒結(jié)對(duì)于硬質(zhì)合金的生產(chǎn)起著重要的作用，因?yàn)樗绊懨恳粏为?dú)物料的zui終質(zhì)量。８０年代初熱等靜壓技術(shù)已被普遍用作一種輔助工藝步驟。熱等靜壓工藝作為致密化的一種手段，雖然也可獲得高的密度和低的孔隙率，但存在明顯的弱點(diǎn)，如設(shè)備昂貴，運(yùn)行費(fèi)用高，生產(chǎn)率低，燒結(jié)易產(chǎn)生鈷池，炭化物晶粒異常長(zhǎng)大等。８０年代初，上開發(fā)了一種熱等靜壓燒結(jié)技術(shù)，也稱之為低壓燒結(jié)或過(guò)壓燒結(jié)，這種工藝方法是將脫蠟、預(yù)燒、真空燒結(jié)、熱等靜壓制幾個(gè)工藝合為一道工藝在一個(gè)設(shè)備內(nèi)完成的新方法。它是由熱等靜壓技術(shù)演變過(guò)來(lái)的。經(jīng)專家們?cè)囼?yàn)表明，要想使硬質(zhì)合金（在液相出現(xiàn)的前提下）的孔隙降為零，并不需要太高的壓力，一般有幾個(gè)MPa的壓力就夠了。因而出現(xiàn)與發(fā)展了低壓燒結(jié)技術(shù)。這是硬質(zhì)合金燒結(jié)技術(shù)的重大進(jìn)展，該技術(shù)的明顯優(yōu)點(diǎn)是投資較熱等靜壓低得多，生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用低，可使產(chǎn)品的孔隙度大幅下降，甚至降為零，且可消除鉆池和碳化物晶粒的異常長(zhǎng)大，從而保證和提高了制品的燒結(jié)質(zhì)量。
    近幾年來(lái)陶瓷生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展很快，特別是氮化硅系列陶瓷已從試驗(yàn)室逐漸進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)，這就需要找到一條適合于陶瓷生產(chǎn)的工藝方法。
    生產(chǎn)工藝的先進(jìn)性直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。以Si3N4為例，目前國(guó)內(nèi)通常采用的方法有：反應(yīng)燒結(jié)法、無(wú)壓燒結(jié)法、熱壓燒結(jié)法，這幾種方法中以熱壓燒結(jié)法較為*。目前在制作刀具及高硬質(zhì)耐磨件方面大都采用此方法。但熱壓法也有其明顯的缺點(diǎn)，它只能生產(chǎn)形狀簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，將熱壓的毛坯再加工成刀具要消耗大量的金剛石制品及人力，這就使生產(chǎn)成本大幅上升，還有熱壓制品具有方向性，在使用中必須予以充分考慮，這就給使用者帶來(lái)諸多不便。為了解決上述問(wèn)題，專家們選擇了熱等靜壓工藝，使陶瓷制品燒結(jié)致密化。在使用這種先進(jìn)工藝時(shí)，人們又發(fā)現(xiàn)，對(duì)于在燒結(jié)過(guò)程中出現(xiàn)液相的制品不需要太大的壓力就可以獲得低孔隙率的制品。一般熱等靜壓工藝需要：60～200MP，的壓力，而燒結(jié)等靜壓工藝一般只需要10～20MPa的壓力。這就帶來(lái)了一系列的優(yōu)點(diǎn)，因而燒結(jié)熱等靜壓工藝對(duì)于那些在燒結(jié)工藝中出現(xiàn)液相的制品是更為適合規(guī)模生產(chǎn)的一種先進(jìn)工藝。對(duì)于陶瓷制品的生產(chǎn)，熱等靜壓工藝和燒結(jié)熱等靜壓工藝均為先進(jìn)的工藝手段。在美國(guó)、日本、德國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家已被普遍采用。采用上述先進(jìn)的工藝首先可以解決制品的形狀問(wèn)題，只要壓坯形狀可以成型出來(lái)，就可以燒結(jié)致密化。由于整個(gè)工藝在等靜壓中完成，首先它可以保證燒結(jié)毛坯的形狀及尺寸精度，可以zui大限度地減少燒結(jié)后的磨削加工余量。其二是使用熱等靜壓工藝或燒結(jié)熱等靜壓工藝時(shí)的工作壓力為160～200MPa或10～20MPa，這比熱壓的zui大壓力大得多，因而可以降低添加劑的含量和燒結(jié)溫度，大幅度提高制品的性能，且各向同性。這將給使用者帶來(lái)極大的方便。其三是產(chǎn)量大，適合于規(guī)模生產(chǎn)。其四是成品收得率高。熱等靜壓和燒結(jié)熱等靜壓工藝除上述優(yōu)點(diǎn)相同外，燒結(jié)熱等靜壓工藝還有一個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)就是無(wú)需包套工藝，將真空燒結(jié)和熱等靜壓工藝合并為一道工序完成，這不僅省去了包套制作這個(gè)難題，而且減少了工藝環(huán)節(jié)，使生產(chǎn)成本較熱等靜壓工藝大幅度下降，更加容易形成規(guī)模生產(chǎn)。因而，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家燒結(jié)熱等靜壓工藝被普遍采用。
二、國(guó)外燒結(jié)熱等靜壓機(jī)的發(fā)展特點(diǎn)
   1、燒結(jié)硬質(zhì)合金類制品的燒結(jié)熱等靜壓機(jī)
    （1）大型化。隨著燒結(jié)熱等靜壓裝備的發(fā)展日趨完善，工藝技術(shù)的不斷成熟，硬質(zhì)合金的生產(chǎn)進(jìn)入了燒結(jié)熱等靜壓時(shí)代，因而要求規(guī)模生產(chǎn)、規(guī)模效益。一般裝爐量從200kg/爐到1200kg/爐。
    （2）多功能、多氣氛。硬質(zhì)合金穩(wěn)定生產(chǎn)就要控制其質(zhì)量，要求脫蠟功能在一個(gè)爐內(nèi)完成，且可通入氫氣、甲烷氣氛等用于控制碳勢(shì)和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。所以在爐內(nèi)均設(shè)置脫蠟系統(tǒng)和多氣氛調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
    （3）快速冷卻。由于設(shè)備向大型化發(fā)展，燒結(jié)的制品達(dá)1200kg／爐，所以縮短生產(chǎn)周期，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量勢(shì)在必行。因而在大型設(shè)備中均設(shè)置有快速冷卻功能。
    （4）自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)工藝穩(wěn)定。在設(shè)備中一般均配置微機(jī)或智能儀表及PLC等。各系統(tǒng)的邏輯控制、加熱控制及操作均通過(guò)計(jì)算機(jī)和PLC完成，達(dá)到生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，不受操作人員自身因素影響。
    2、燒結(jié)陶瓷類制品的燒結(jié)熱等靜壓機(jī)
    （1）燒結(jié)溫度高。對(duì)于試驗(yàn)用燒結(jié)熱等靜壓機(jī)，一般燒結(jié)溫度高于2000℃，可達(dá)2300℃，采用了光學(xué)測(cè)溫方式。
    （2）多功能。在裝備中，為了獲得更多的參數(shù)，一般裝備有膨脹儀，以準(zhǔn)確地測(cè)量收縮，以確定充壓時(shí)機(jī)和加壓壓力的大小。
（3）操作方便自動(dòng)化程度高。作為高溫?zé)Y(jié)熱等靜壓機(jī)，其燒結(jié)溫度及壓力均要求較高，這就要求操作方便，控制。一般裝備有微機(jī)。智能儀表、  PLC等，實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)控制。
三、國(guó)外燒結(jié)熱等靜壓技術(shù)的應(yīng)用
     國(guó)外燒結(jié)熱等靜壓技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，凡在燒結(jié)工藝中出現(xiàn)液相的制品（如WC＋Co，Si3N4等）均可采用此工藝，例如：含13％Co以下的硬質(zhì)合金制品生產(chǎn)；鋼結(jié)硬質(zhì)合金生產(chǎn)；結(jié)構(gòu)陶瓷、功能陶瓷生產(chǎn)，如系列Si3N4制品，Al2O3,TZP，ZrO２,TiC等。
四、國(guó)內(nèi)燒結(jié)熱等靜壓技術(shù)的應(yīng)用
1、應(yīng)用于硬質(zhì)合金生產(chǎn)
　  國(guó)內(nèi)有許多硬質(zhì)合金廠家，如株洲６０１廠、自貢７６４廠、北方工具廠、江漢油田鉆頭廠、成都硬質(zhì)合金工具廠等，紛紛從美國(guó)、德國(guó)引進(jìn)了各類型燒結(jié)熱等靜壓機(jī)，普遍應(yīng)用于硬質(zhì)合金鉆探工具、礦山工具、六面頂壓機(jī)頂錘、軋輥等制品的生產(chǎn)。
    2、應(yīng)用于高溫陶瓷生產(chǎn)。
    株洲601廠、上海材料所、山東工程陶瓷研究院、上海硅酸鹽研究所、淮南氮化硅生產(chǎn)基地等單位陸續(xù)裝備了立式燒結(jié)熱等靜壓機(jī)并采用燒結(jié)熱等靜壓工藝生產(chǎn)Si3N4系列制品。
五、燒結(jié)熱等靜壓技術(shù)的應(yīng)用前景
燒結(jié)熱等靜壓技術(shù)做為80年代中后期發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，在國(guó)外硬質(zhì)合金領(lǐng)域和陶瓷領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。對(duì)于硬質(zhì)合金生產(chǎn)，它已經(jīng)取代或部分取代了傳統(tǒng)的氫氣燒結(jié)工藝和真空燒結(jié)工藝，尤以大型硬質(zhì)合金制品為突出。