[发明专利]一种硬质合金的型坯烧结舟皿的表面防粘结方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种器皿的表面防护工艺，特别是一种制作难度大、影响因素多、技术要求严格硬质合金的型坯烧结舟皿的表面防粘结方法。

背景技术

硬质合金是切削刀具、耐磨零件、矿山工具中使用最为广泛的一种材料，因其高硬度、高强度、高耐磨性又被称为“工业的牙齿”。硬质合金的主要生产工艺包括为原材料的制备----压坯成型----烧结三大工序。烧结工序是硬质合金生产的最后一道工序是指将硬质合金压坯通过1350-1550摄氏温度的高温反应形成具有高硬度、高强度、高耐磨性的硬质合金。由于烧结过程中温度太高，硬质合金压坯容易与各种普通的接触材料发生化学反应从而引起有产品组织的根本变化进而导致产品质量不合格，硬质合金的型坯烧结舟皿的选择及其防粘结已成为硬质合金生产中的一个难题。

目前我们传统的操作方法是在硬质合金的型坯烧结舟皿表面刷一层甚至几层防粘结材料。该粘结材料主要是通过有多种化学试剂和炭黑组成的涂料，基本上每处理一次也就只能够使用一次，一次之后就要刮掉涂料层再次刷新涂料；型坯烧结舟皿的清理以及刷舟工作十分繁琐而且人工刷舟的不均匀性还对产品带来许多的不稳定性因素，这些不稳定性将严重影响产品质量。而且由于该防粘结涂料用到吐温、PEG、正丁醇等有毒有害等挥发性物质，在生产中容易对员工身体造成不同程度的伤害。

等离子喷涂是一种材料表面强化和表面改性的技术，等离子喷涂技术是采用由直流电驱动的等离子电弧作为热源，将陶瓷、合金、金属等材料加热到熔融或半熔融状态，并以高速喷向经过预处理的工件表面而形成附着牢固的表面层的方法，已经在航空航天等高尖端领域得到广泛应用。但是等离子喷涂技术在硬质合金的型坯烧结舟皿的表面防护方法领域尚属空白。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种硬质合金的型坯烧结舟皿的表面防粘结方法，喷涂的防粘结层可有效防止高温下，硬质合金压坯与型坯烧结舟皿的接触材料发生化学反应从而导致产品质量不合格。现有的等离子喷涂应用领域尚未涉及到硬质合金生产,因此也没有现成的工艺适用于喷涂硬质合金的型坯烧结舟皿表面的防粘结层的制作，等离子喷涂的主要参数及喷涂原料需要研究试验、寻求最佳技术方案。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种硬质合金的型坯烧结舟皿的表面防粘结方法，包括等离子喷涂设备，其特征在于：对预处理后的硬质合金型坯烧结舟皿的表面进行等离子喷涂防粘结层；

[1] 等离子喷涂工艺主要参数：

运行电流：300A-600A      

运行电压：50V-100V   

喷涂主气：氩气或者氮气   

喷涂次气：氢气或者氦气   

主气体流量：2000ml/min 

氢气流量：100ml/min    

气体压力：0.3MP-0.5MP   

送粉流量：200ml-400ml， 

喷涂原料：氧化锆粉 ZrO ，

喷涂间距：30mm-80mm ；

[2] 喷涂原料：氧化锆粉ZrO，自然界的氧化锆矿物原料，比重4．6—4．7，硬度7．5，熔点2700℃，氧化锆材料具有高硬度，高强度，高韧性，极高的耐磨性及耐化学腐蚀性的物化性能。

等离子喷涂的防粘结层厚度为0.3--0.8mm，表面颜色均匀一致，喷涂表面无明显的裂痕和剥落，烧结使用次数：10次 使用过程中没有出现任何的影响产品质量的问题。

所述硬质合金型坯烧结舟皿预处理包括：

[1] 通过专用喷砂机，采用40—80目氧化铝砂粒、5-8bar的喷砂压力对烧结舟皿表面进行喷砂处理，使舟皿的表面具有一定的粗糙度；

[2] 对舟皿进行预热处理，预热温度一般在80-150摄氏度之间主要目的是去除机体表面潮气、改善机体表面活化状态。

本发明的有益效果是： 

1、 喷涂的防粘结层可有效防止高温下，硬质合金压坯容易与型坯烧结舟皿的接触材料发生化学反应，从而保证硬质合金的质量稳定性得到了有效地提高。

2、 喷涂防粘结层的硬质合金型坯烧结舟皿的烧结次数已经达到了10次以上，这比只能够使用一次的原来传统刷制的涂料层，提高生产效率十余倍；免除了十分繁琐、且对产品带来许多的不稳定性因素的型坯烧结舟皿的清理工作，消除了由于该防粘结涂料用到吐温、PEG、正丁醇等有毒有害等挥发性物质，在生产中容易对员工身体造成不同程度的伤害。明显的改善了硬质合金的生产环境。