一、燒結熱等靜壓技術(shù)概況
　　燒結對于硬質(zhì)合金的生產(chǎn)起著(zhù)重要的作用，因為它影響每一單獨物料的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)，如設備昂貴，運行費用高，生產(chǎn)率低，燒結易產(chǎn)生鈷池，炭化物晶粒異常長(cháng)大等。８０年代初，上開(kāi)發(fā)了一種熱等靜壓燒結技術(shù)，也稱(chēng)之為低壓燒結或過(guò)壓燒結，這種工藝方法是將脫蠟、預燒、真空燒結、熱等靜壓制幾個(gè)工藝合為一道工藝在一個(gè)設備內完成的新方法。它是由熱等靜壓技術(shù)演變過(guò)來(lái)的。經(jīng)專(zhuān)家們試驗表明，要想使硬質(zhì)合金（在液相出現的前提下）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。因而出現與發(fā)展了低壓燒結技術(shù)。這是硬質(zhì)合金燒結技術(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)運行費用低，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(cháng)大，從而保證和提高了制品的燒結質(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，目前國內通常采用的方法有：反應燒結法、無(wú)壓燒結法、熱壓燒結法，這幾種方法中以熱壓燒結法較為*。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(zhuān)家們選擇了熱等靜壓工藝，使陶瓷制品燒結致密化。在使用這種先進(jìn)工藝時(shí)，人們又發(fā)現，對于在燒結過(guò)程中出現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)，因而燒結熱等靜壓工藝對于那些在燒結工藝中出現液相的制品是更為適合規模生產(chǎn)的一種先進(jìn)工藝。對于陶瓷制品的生產(chǎn)，熱等靜壓工藝和燒結熱等靜壓工藝均為先進(jìn)的工藝手段。在美國、日本、德國等工業(yè)發(fā)達的國家已被普遍采用。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毛坯的形狀及尺寸精度，可以zui大限度地減少燒結后的磨削加工余量。其二是使用熱等靜壓工藝或燒結熱等靜壓工藝時(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，適合于規模生產(chǎn)。其四是成品收得率高。熱等靜壓和燒結熱等靜壓工藝除上述優(yōu)點(diǎn)相同外，燒結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，使生產(chǎn)成本較熱等靜壓工藝大幅度下降，更加容易形成規模生產(chǎn)。因而，在工業(yè)發(fā)達國家燒結熱等靜壓工藝被普遍采用。
二、國外燒結熱等靜壓機的發(fā)展特點(diǎn)
   1、燒結硬質(zhì)合金類(lèi)制品的燒結熱等靜壓機
    （1）大型化。隨著(zhù)燒結熱等靜壓裝備的發(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)入了燒結熱等靜壓時(shí)代，因而要求規模生產(chǎn)、規模效益。一般裝爐量從200kg/爐到1200kg/爐。
    （2）多功能、多氣氛。硬質(zhì)合金穩定生產(chǎn)就要控制其質(zhì)量，要求脫蠟功能在一個(gè)爐內完成，且可通入氫氣、甲烷氣氛等用于控制碳勢和穩定產(chǎn)品質(zhì)量。所以在爐內均設置脫蠟系統和多氣氛調節系統。
    （3）快速冷卻。由于設備向大型化發(fā)展，燒結的制品達1200kg／爐，所以縮短生產(chǎn)周期，穩定產(chǎn)品質(zhì)量勢在必行。因而在大型設備中均設置有快速冷卻功能。
    （4）自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)工藝穩定。在設備中一般均配置微機或智能儀表及PLC等。各系統的邏輯控制、加熱控制及操作均通過(guò)計算機和PLC完成，達到生產(chǎn)工藝穩定，不受操作人員自身因素影響。
    2、燒結陶瓷類(lèi)制品的燒結熱等靜壓機
    （1）燒結溫度高。對于試驗用燒結熱等靜壓機，一般燒結溫度高于2000℃，可達2300℃，采用了光學(xué)測溫方式。
    （2）多功能。在裝備中，為了獲得更多的參數，一般裝備有膨脹儀，以準確地測量收縮，以確定充壓時(shí)機和加壓壓力的大小。
（3）操作方便自動(dòng)化程度高。作為高溫燒結熱等靜壓機，其燒結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。智能儀表、  PLC等，實(shí)現全面自動(dòng)控制。
三、國外燒結熱等靜壓技術(shù)的應用
     國外燒結熱等靜壓技術(shù)應用十分廣泛，凡在燒結工藝中出現液相的制品（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)；鋼結硬質(zhì)合金生產(chǎn)；結構陶瓷、功能陶瓷生產(chǎn)，如系列Si3N4制品，Al2O3,TZP，ZrO２,TiC等。
四、國內燒結熱等靜壓技術(shù)的應用
1、應用于硬質(zhì)合金生產(chǎn)
　  國內有許多硬質(zhì)合金廠(chǎng)家，如株洲６０１廠(chǎng)、自貢７６４廠(chǎng)、北方工具廠(chǎng)、江漢油田鉆頭廠(chǎng)、成都硬質(zhì)合金工具廠(chǎng)等，紛紛從美國、德國引進(jìn)了各類(lèi)型燒結熱等靜壓機，普遍應用于硬質(zhì)合金鉆探工具、礦山工具、六面頂壓機頂錘、軋輥等制品的生產(chǎn)。
    2、應用于高溫陶瓷生產(chǎn)。
    株洲601廠(chǎng)、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)基地等單位陸續裝備了立式燒結熱等靜壓機并采用燒結熱等靜壓工藝生產(chǎn)Si3N4系列制品。
五、燒結熱等靜壓技術(shù)的應用前景
燒結熱等靜壓技術(shù)做為80年代中后期發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，在國外硬質(zhì)合金領(lǐng)域和陶瓷領(lǐng)域應用十分廣泛。對于硬質(zhì)合金生產(chǎn)，它已經(jīng)取代或部分取代了傳統的氫氣燒結工藝和真空燒結工藝，尤以大型硬質(zhì)合金制品為突出。