[发明专利]一种硬质合金的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硬质合金的制备方法。

背景技术

汽车发动机是一种较为难加工的产品。不仅加工难度大而且加工时车削温度上升较快。现阶段加工汽车发动机使用的数控刀片大多依赖国外进口刀片。因为加工时温度高，要求加工刀片要有较高的红硬性。现有市场上的硬质合金制成的刀片根本无法适应这样的工作条件，使用时不是容易破碎就是耐磨性不够。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种工艺简单、适用于制造加工汽车发动机的数控刀片的硬质合金的制备方法。

为了实现上述目的，本发明主要通过以下技术方案得以解决：一种硬质合金的制备方法，包括配料、湿磨、干燥、压制和烧结制得硬质合金，所述配料步骤中，配料包括如下成分：74.2-74.5wt%WC、10.3-10.8wt%Co、10.3-10.5wt%TaC和4.5-5.2wt%TiC。

作为优选，上述的WC的费氏平均粒度为3um、Co的费氏平均粒度为1.5 um、TaC的费氏平均粒度为1.5um，TiC的费氏粒度为2.5um。

作为优选，该制备方法还包括搅拌步骤：在湿磨步骤后、干燥步骤前，将湿磨后的配料进行搅拌直至其均匀。

作为优选，将上述搅拌后的配料经喷嘴雾化后通过充有氮气的干燥塔干燥，喷雾干燥的参数为：喷嘴的口径：1.0-1.3mm、雾化压力：1000-1300Kpa、塔内压力≤4.1Kpa、塔内含氧量≤3.0%、氮气进塔温度为200-210℃、氮气出塔温度为90-100℃。

作为优选，上述的湿磨步骤通过球磨机球磨，球磨参数为：球磨机转速为33-36rpm、填充系数为0.5、固液比为3:1、研磨时间为30-40小时、球料比为4：1。

作为优选，在上述的每千克的配料中加入265ml浓度为92-94mol/L的酒精作为球磨介质。

作为优选，上述压制步骤采用20吨自动压机，压制参数为：8-12次/分钟。

作为优选，上述的烧结步骤中氢流量为：5000-6000ml/h，烧结温度为：1410℃-1440℃，加压：5000Kpa。

通过上述方法制备的硬质合金的硬度（HRA）为90.5-92、强度≥2450N/mm2、密度为12.75～13g/cm3。本发明采用10.3-10.5wt%TaC来保证通过上述方法制备的硬质合金制成的刀片的红硬性，当刀片加工温度达到800℃以上时刀片的硬度不发生改变，而且TaC的加入能够很好的抑制WC晶粒在烧结时变大；采用4.5-5.2wt%Ti既能保证通过上述方法制备的硬质合金制成的刀片在加工汽车发动时抗月牙洼磨损，同时也增加了刀片的硬度；采用10.3-10.8wt%Co是保证通过上述方法制备的硬质合金制成的刀片在加工发动机时的韧性。所以通过上述方法制备的硬质合金制造的刀片，具备了该硬质合金的性能，相对于现有技术的刀片具有以下突出的优点：1：红硬性好，在加工温度达到800℃以上时，刀片的硬度几乎不发生变化，不容易破碎2：耐磨性较高，使用寿命延长1-1.5倍。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案的具体实施方式作进一步具体的说明。

实施例1：一种硬质合金的制备方法，包括：

（1）配料：包括如下成分： 74.5wt%WC、10.3wt%Co、10.5wt%TaC和4.7wt%TiC。

上述WC的费氏平均粒度为3um、Co的费氏平均粒度为1.5 um、TaC的费氏平均粒度为1.5um，TiC的费氏粒度为2.5um。

（2）湿磨：在每千克的配料中加入265ml浓度为92-94mol/L的酒精作为球磨介质；湿磨步骤通过球磨机球磨，球磨参数为：球磨机转速为33-36rpm、填充系数为0.5、固液比为3:1、研磨时间为30-40小时、球料比为4：1。

（3）搅拌：将上述湿磨后的配料经过220目的湿筛去除杂质后进行搅拌直至其均匀。搅拌使湿磨后的配料混合均匀后使其通过喷嘴喷出的原料颗粒大小均匀，最后达到在后期压制工艺中单重（波动）误差减小，提高产品外观尺寸的精度，提高了压制效率。

（4）干燥：将搅拌后的配料经喷嘴雾化后通过充有氮气的干燥塔干燥，实现固液分离、液体回收和固体小球粒化，喷出的粒料经螺旋冷却台传输、冷却后经40目干筛进入料桶内。喷雾干燥的参数为：喷嘴的口径：1.0-1.3mm、雾化压力：1000-1300Kpa、塔内压力≤4.1Kpa、塔内含氧量≤3.0%、氮气进塔温度为200-210℃、氮气出塔温度为90-100℃。