硬质合金挤压成形作为一种新型近净成形技术,现已广泛应用于硬质合金棒材的制备。成形剂在硬质合金挤压成形中起增强喂料流动、维持挤出棒坯形状的基本作用,其设计及脱除是该项技术的核心。本论文在前人研究的基础上,针对硬质合金挤压成形剂的设计、脱除及相关基础问题做了较为系统的实验室研究,可对今后硬质合金挤压成形的产业化生产起到一定的支撑作用。本论文的主要研究内容有:(1)根据本研究所选用的硬质合金粉末的特点及热塑性成形剂设计的基本要求,以HDPW、CW、LPW为增塑组元,以HDPE、PP、EVA为骨架组元,以SA为活性组元设计了6组成形剂。各组成形剂的增塑组元及活性组元组成及含量一致,不同点在于骨架组元中HDPE、PP、EVA的相对含量不同。研究表明,成形剂各组元可通过物理机械共混达到工艺相容,6组成形剂均有良好的热性能,整个热失重过程分为明显的三步,利于分步热脱除,热失重试验的分析结果可作为制定热脱脂工艺参数的依据。(2)研究了喂料的混炼及挤出过程,探讨了混炼时间对硬质合金喂料混炼效果的影响以及挤出压力和温度对挤出棒坯质量的影响。研究表明,在粉末装载量为48%,混炼温度80℃条件下,喂料混炼5h其均匀度达98%以上。喂料的预压应在真空条件下缓慢进行,且预压之前喂料过筛有利于提高挤出棒坯性能。确定了6组喂料的挤出温度,最终获得了合格的挤出棒坯。(3)探讨了硬质合金挤压成形棒坯溶剂脱脂的原理,研究了溶剂脱脂开裂的产生原因、脱脂效果的影响因素。研究表明,成形剂的不同导致脱脂棒坯溶剂脱脂保形性不同,在成形剂体系适合溶剂脱脂的情况下,残余应力是硬质合金挤压棒坯溶剂脱脂开裂的主要因素。增加退火过程可降低脱脂棒坯内应力,避免脱脂棒坯的溶剂脱脂开裂。而成形剂组成及脱脂温度、脱脂时间、脱脂棒坯形状是影响脱脂效果的主要因素,共同决定了脱脂棒坯的溶剂脱脂行为。(4)在对热脱脂机理及喂料热性能进行探讨分析的基础上,对溶剂脱脂后的R2#棒坯进行了热脱脂及烧结研究。研究表明,棒坯热脱脂时应采用不含水和氧气的高纯气体。相对于模压成形和等静压成形,挤压成形由于成形剂的大量使用导致最终烧结制品存在孔隙,后续热等静压处理可极大程度上消除孔隙,但会形成钴池。在本研究中,R2#脱脂棒坯经溶剂脱脂→一步热脱脂+烧结→低压热等静压后处理等工艺过程制得的YG10硬质合金挤压成形棒材金相检验中未发现A类、B类孔隙及C类非化合碳(A00B00C00),也无η相,其主要性能可达:密度14.33g/cm~3～14.37g/cm~3,平均抗弯强度3550MPa,最高抗弯强度4000MPa,洛氏硬度92.0HRA～92.5HRA,矫顽磁力18.5kA/m～20.0kA/m,钴磁9.09%～9.35%。