一種超細硬質合金制備方法技術

本發明專利技術涉及硬質合金加工的技術領域，公開了一種超細硬質合金制備方法，包括以下步驟：步驟一、原料配料混合：準備原料為鎢粉、鈷粉、碳化鈣、碳化硅和硫化劑，其中，鎢粉以重量組分為20

【技術實現步驟摘要】
一種超細硬質合金制備方法


[0001]本專利技術涉及硬質合金加工的
，具體涉及一種超細硬質合金制備方法。

技術介紹

[0002]硬質合金主要是由硬質相(碳化鎢)和粘結相(金屬鈷/鎳)制成，具有優良的硬度、強度，廣泛地應用于金屬加工、工程機械、模具制造等工業領域。但是，現有硬質合金的綜合性能不高，尤其是耐腐蝕性，導致在后續加工時耗時耗力，成本高；例如，線切割加工中，經常會出現腐蝕、凹點、微裂紋等缺陷，需要經過多次修整，降低生產效率。
[0003]為了解決以上技術問題，中國專利文件(公開號為CN1480544A)一種硬質合金的制備方法，包括：配料、濕磨、干燥、壓制成型和燒結等工序，在配料時選用HCP值為(9～10)KA/m的WC粉和(5.5～6.5)wt％的Co粉，并加入(0.35～0.45)wt％的(TaNb)C(60∶40)、(14～16)wt％的(WTi)C(60∶40)，配料計算時，碳平衡值為(+0.08～+0.10)％。
[0004]但是，上述技術方案還存在以下技術問題：1、在配料濕磨的過程中，由于原料處于流體狀態，導致原料存在不能充分磨細，導致在燒結過程中，容易出現硬質合金內部不均勻，最終獲得的硬質合金中的晶粒大于預期的晶粒，使其性能達不到預期的效果；
[0005]2、在上述方案中，濕磨后還需要進行干燥，使原料變為粉狀，因此，為了避免濕磨過程中液體含量較多導致干燥工藝時間成本的增加，因此，濕磨工藝中的含液體量是具有限制的，但是，由于濕磨工藝中含液體量的限制，就容易導致在濕磨過程中原料極其容易附著在研磨磨具上，導致濕磨后的原料部分流失，最終導致獲得的硬質合金其性能不佳。

技術實現思路

[0006]本專利技術意在提供一種超細硬質合金制備方法，以解決現有技術中在配料濕磨的過程中，由于原料處于流體狀態，導致原料存在不能充分磨細，導致在燒結過程中，容易出現硬質合金內部不均勻，最終獲得的硬質合金中的晶粒大于預期的晶粒，使其性能達不到預期的效果的技術問題。
[0007]為達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種超細硬質合金制備方法，包括以下步驟：
[0008]步驟一、原料配料混合：準備原料為鎢粉、鈷粉、碳化鈣、碳化硅和硫化劑，其中，鎢粉以重量組分為20
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40份、鈷粉以重量組分為30
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50份、碳化鈣以重量組分為10
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12份、碳化硅以重量組分為14
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16份和硫化劑以重量組分為4
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9份，將上述原料投放至混合攪拌罐內進行充分研磨混合得到超細混合原料；
[0009]步驟二、壓制成型：將步驟一得到的超細混合原料放入至有機溶液中，均勻攪拌后得到漿狀，將漿狀投放至模具中進行壓制成型，得到坯料；
[0010]步驟三、燒結成型：將步驟二得到的坯料放置電阻爐內進行加熱，使其燒結成硬質合金坯體，其中燒結溫度為1300
?
1500℃，燒結周期為2
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3小時；
[0011]步驟四、精加工成型：將步驟三得到的硬質合金坯體經過鉆孔、車削、銑削以及磨
削得到超細硬質合金。
[0012]進一步，在步驟一中，所述鎢粉的粒度為2～3μm，所述鈷粉的粒度為2～3μm，所述碳化鈣的粒度1～2μm，所述碳化硅的粒度為1～2μm。
[0013]進一步，在步驟一中，混合攪拌罐包括罐體，所述罐體頂部開設有進料口，所述罐體的底部開設有出料口，所述罐體內設有可旋轉篩選破碎原料顆粒的篩選架，所述篩選架包括多層沿縱向方向呈矩陣排列的篩選框體，每個篩選框體內具有用于對原料顆粒過濾的過濾網、以及具有多個用于破碎原料顆粒的碎尖刺。
[0014]本專利技術使用時，將上述原料通過罐體的進料口投放至篩選架內，篩選架每層的篩選框體對原料顆粒進行層層篩選，在篩選架旋轉的過程中，每層的篩選框體內的原料顆粒隨著篩選框體轉動，在原料顆粒旋轉離心作用下，原料顆粒會與篩選框體上的碎尖刺相碰撞，原料顆粒在碎尖刺的作用下破碎，當破碎后的原料顆粒符合過濾網的網孔孔徑時，原料顆粒會穿過過濾網進入下一層篩選框層，直到原料顆粒破碎成符合要求的粉末顆粒，最后隨篩選架旋轉甩出形成螺旋狀粉末流體，經罐體的出料口排出。
[0015]本專利技術通過控制篩選架轉動，實現多層篩選框體同步進行篩選破碎，能夠獲得微米級別的原料粉末顆粒，并在壓制加壓條件下，快速實現燒結過程，從而可以獲得粉末顆粒尺寸在亞微米級別的超細硬質合金，同時，超細硬質合金具有硬度高、耐磨、耐熱、耐腐蝕的特性。
[0016]相比現有技術的濕磨干燥工藝，本專利技術不需要在原料粉末中添加液體，同時，在篩選架旋轉的過程中，也避免了原料粉末附著的技術問題。
[0017]進一步，所述篩選架包括位于罐體底部的伺服電機，所述伺服電機的輸出軸同軸連接有延伸至罐體內的轉動軸，多層篩選框體沿罐體高度方向間隔設置，且所有篩選框體繞設在轉動軸的周側，其中，所述篩選框體包括一圈繞設在轉動軸外周側的第一輪篩選框，所述第一輪篩選框外周側繞設有一圈第二輪篩選框；
[0018]所述第一輪篩選框包括沿罐體高度方向從上至下依次設置的第一輪首篩選框、第一輪次篩選框、第一輪二次篩選框以及第一輪末篩選框，所述第一輪首篩選框、第一輪次篩選框、第一輪二次篩選框以及第一輪末篩選框底部的篩選網網孔依次順序縮?。?br/>[0019]所述第二輪篩選框包括沿罐體高度方向從上至下依次設置的第二輪首篩選框、第二輪次篩選框、第二輪二次篩選框以及第二輪末篩選框，所述第二輪首篩選框、第二輪次篩選框、第二輪二次篩選框以及第二輪末篩選框底部的篩選網網孔依次順序縮小。
[0020]在使用時，啟動伺服電機，伺服電機的輸出軸帶動轉動軸轉動，轉動軸帶動第一輪篩選框轉動，第一輪篩選框帶動第二輪篩選框轉動，在轉動過程中，第一輪首篩選框、第一輪次篩選框、第一輪二次篩選框以及第一輪末篩選框內的原料顆粒會與第一輪首篩選框、第一輪次篩選框、第一輪二次篩選框以及第一輪末篩選框的邊框相碰撞分裂形成更小原料顆粒，原料顆粒在自身重力和離心力作用下，原料顆粒依次沿第一輪首篩選框、第一輪次篩選框、第一輪二次篩選框以及第一輪末篩選框過濾網進行過濾，經過第一輪首篩選框、第一輪次篩選框、第一輪二次篩選框以及第一輪末篩選框層層過濾篩選的原料顆粒為符合要求的超細硬質合金。
[0021]進一步，所述第一輪首篩選框和第二輪首篩選框之間、所述第一輪次篩選框和第二輪次篩選框之間、所述第一輪二次篩選框和第二輪二次篩選框之間以及第一輪末篩選框
和第二末篩選框之間的過濾網朝內設置有碎尖刺，且上述的過濾網網孔依次順序縮小。
[0022]在使用時，原料顆粒在自身重力和離心力作用下，原料顆粒依次沿第一輪首篩選框和第二輪首篩選框之間、第一輪次篩選框和第二輪次篩選框之間、第一輪二次篩選框和第二輪二次篩選框之間以及第一輪末篩選框和第二末篩選框之間的過濾網進行過濾，經過第一輪首篩選框、第一輪次篩選框、第一輪二次篩選框以及第一輪末篩選框層層過濾本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種超細硬質合金制備方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一、原料配料混合：準備原料為鎢粉、鈷粉、碳化鈣、碳化硅和硫化劑，其中，鎢粉以重量組分為20
?
40份、鈷粉以重量組分為30
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50份、碳化鈣以重量組分為10
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12份、碳化硅以重量組分為14
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16份和硫化劑以重量組分為4
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9份，將上述原料投放至混合攪拌罐內進行充分研磨混合得到超細混合原料；步驟二、壓制成型：將步驟一得到的超細混合原料放入至有機溶液中，均勻攪拌后得到漿狀，將漿狀投放至模具中進行壓制成型，得到坯料；步驟三、燒結成型：將步驟二得到的坯料放置于電阻爐內進行加熱，使其燒結成硬質合金坯體，其中燒結溫度為1300
?
1500℃，燒結周期為2
?
3小時；步驟四、精加工成型：將步驟三得到的硬質合金坯體經過鉆孔、車削、銑削以及磨削得到超細硬質合金。2.根據權利要求1所述的一種超細硬質合金制備方法，其特征在于：在步驟一中，所述鎢粉的粒度為2～3μm，所述鈷粉的粒度為2～3μm，所述碳化鈣的粒度1～2μm，所述碳化硅的粒度為1～2μm。3.根據權利要求1所述的一種超細硬質合金制備方法，其特征在于：在步驟一中，混合攪拌罐包括罐體，所述罐體頂部開設有進料口，所述罐體的底部開設有出料口，所述罐體內設有可旋轉篩選破碎原料顆粒的篩選架，所述篩選架包括多層沿縱向方向呈矩陣排列的篩選框體，每個篩選框體內具有用于對原料顆粒過濾的過濾網、以及具有多個用于破碎原料顆粒的碎尖刺。4.根據權利要求3所述的一種超細硬質合金制備方法，其特征在于：所述篩選架包括位于罐體底部的伺服電機，所述伺服電機的輸出軸同軸連接有延伸至罐體內的轉動軸，多層篩選框體沿罐體高度方向間隔設置，且所有篩選框體繞設在轉動軸的周側，其中，所述篩選框體包括一圈繞設在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：嵇建斌，葉振環，楊芬芬，李振彥，
申請(專利權)人：遵義中鉑硬質合金有限責任公司，
類型：發明
國別省市：