鎢珠燒結(jié)工藝是制備高性能鎢珠的關(guān)鍵步驟，其核心在于通過高溫處理使鎢粉顆粒結(jié)合，形成致密且性能優(yōu)異的鎢珠。
一、燒結(jié)工藝類型
固相燒結(jié)：在低于低熔點(diǎn)組元熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行，無液相生成。此工藝可避免因液相流動(dòng)和鎢顆粒下沉引起的坯料變形，但界面產(chǎn)生液相少，導(dǎo)致粘結(jié)強(qiáng)度較低。
液相燒結(jié)：適用于由高熔點(diǎn)鎢相與低熔點(diǎn)γ相（如Ni-Cu、Ni-Fe）構(gòu)成的兩相合金體系。通過液相介質(zhì)促進(jìn)金屬粉末致密化，燒結(jié)過程分為液相生成與顆粒重排、溶解-析出、固相骨架形成三個(gè)階段。此工藝可實(shí)現(xiàn)快速致密化，但需精確控制液相量以避免晶粒異常長大。
兩步燒結(jié)：先在低熔點(diǎn)組元液相線溫度以下進(jìn)行固相燒結(jié)，形成相對(duì)致密的骨架；再加熱到液相線以上進(jìn)行液相燒結(jié)。此工藝綜合了液相燒結(jié)與固相燒結(jié)的優(yōu)點(diǎn)，有助于抑制溶解析出和鎢顆粒聚集長大。
放電等離子燒結(jié)（SPS）：利用脈沖電流快速擊穿粉末表面氧化物，使顆粒表面凈化并激發(fā)等離子活化顆粒。通過通電加熱至燒結(jié)溫度，實(shí)現(xiàn)快速升降溫及短時(shí)保溫，可抑制顆粒長大并獲得細(xì)小均勻的晶粒組織。
熱等靜壓燒結(jié)：將粉末置于高壓容器中，在高溫和等靜壓力作用下實(shí)現(xiàn)致密化。此工藝可消除內(nèi)部孔隙，獲得各向同性的高性能鎢珠。
二、工藝參數(shù)控制
溫度：燒結(jié)溫度需根據(jù)鎢粉純度、粒度及添加劑類型進(jìn)行優(yōu)化。例如，純鎢燒結(jié)溫度通常在1800-2200℃之間，而添加鎳等粘結(jié)劑的鎢合金燒結(jié)溫度可適當(dāng)降低。
時(shí)間：保溫時(shí)間需足夠長以確保顆粒充分結(jié)合，但過長可能導(dǎo)致晶粒粗化。通常保溫時(shí)間在30分鐘至數(shù)小時(shí)不等，需根據(jù)具體工藝和設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。
壓力：在熱壓燒結(jié)或熱等靜壓燒結(jié)中，壓力是促進(jìn)致密化的關(guān)鍵因素。壓力過低可能導(dǎo)致致密度不足，過高則可能引起設(shè)備損壞或坯料變形。
氣氛：燒結(jié)氣氛需根據(jù)鎢粉性質(zhì)進(jìn)行選擇。氫氣氣氛可防止氧化并促進(jìn)還原反應(yīng)，真空氣氛則適用于高純度鎢珠的制備。
