[发明专利]一种石墨烯改性的硬质合金脱脂、烧结工艺

说明书

本发明公开了一种石墨烯改性的硬质合金脱脂、烧结工艺，包括如下步骤：（1）将石墨烯均匀分散于乙醇溶液中；（2）将硬质合金粉末与石墨烯乙醇溶液混合，将石墨烯与硬质合金实现良好的混合；（3）粉体干燥，将混合有石墨烯和硬质合金粉末的乙醇溶液倒入干燥机中进行水分蒸发干燥；（4）将步骤（3）中干燥的粉体冷却，并形成铸锭；（5）球磨：将步骤（4）中形成的铸锭粉碎后进行球磨，球磨转速60‑80转/分钟，球磨48‑72小时；（6）造粒：将球磨后的材料加入造粒机中，并加入成型剂，进行造粒；（7）模压压制成型；（8）脱脂；（9）烧结成型。

技术领域

本发明涉及了一种石墨烯改性的硬质合金脱脂、烧结工艺，属于硬质合金生产工艺技术领域。

背景技术

随着中国汽车工业高速增长，以及数控中心，加工中心在机械加工各领域的不断扩大，高性能、高精度、高附加值硬质合金制品需求将持续增加，到2015年，我国仅在汽车工业所需的硬质合金工具费用将达到100亿元。

本公司在先申请的发明专利号为：201210246491.9的专利中介绍了一种石墨烯改性的硬质合金、其制备工艺及应用，通过工艺的改进，使石墨烯在后续烧结过程中迅速被还原，并与基体硬质合金发生反应，调节硬质合金中的碳含量，由于其具有比传统石墨粉高得多的活性，因此能够使硬质合金基体碳含量更加均匀，显著改善组织均一性。

但是其脱脂工艺中仅仅采用的热脱脂的工艺进行脱脂，会存在一些脱脂不完全、表面开裂、存在气泡等缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种石墨烯改性的硬质合金脱脂、烧结工艺，通过在脱脂过程中，先采用溶剂脱脂去除产品中的大量粘结剂，再进行热脱脂，保证能够对产品进行完全脱脂。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种石墨烯改性的硬质合金脱脂、烧结工艺，包括如下步骤：

（1）将石墨烯均匀分散于乙醇溶液中；

（2）将硬质合金粉末与石墨烯乙醇溶液混合，将石墨烯与硬质合金实现良好的混合；

（3） 粉体干燥，将混合有石墨烯和硬质合金粉末的乙醇溶液倒入干燥机中进行水分蒸发干燥；

（4）将步骤（3）中干燥的粉体冷却，并形成铸锭；

（5）球磨：将步骤（4）中形成的铸锭粉碎后进行球磨，球磨转速60-80转/分钟，球磨48-72小时；

（6）造粒：将球磨后的材料加入造粒机中，并加入成型剂，进行造粒；

（7）模压压制成型；

（8）脱脂；

（9）烧结成型；

其中，步骤（8）中的脱脂过程中首先进行热脱脂，再进行溶剂脱脂；其中，在溶剂脱脂过程中采用正庚烷或环乙烷作为溶剂，将溶剂温度控制在35-45℃时，步骤（7）中压制成型的产品浸入到溶剂中浸泡5-8h，完成溶剂脱脂；热脱脂过程中以控制升温速度为0.6℃/min升温至280℃时，在此温度保温120min，完成热脱脂。

前述的一种石墨烯改性的硬质合金脱脂、烧结工艺，其特征在于：步骤（1）中所述的石墨烯可以是单层、少层和多层石墨烯，且石墨烯的用量为硬质合金粉末2.5-3.5%。

前述的一种石墨烯改性的硬质合金脱脂、烧结工艺，其特征在于：所述步骤（1）中分散工艺可以是超声、研磨、球磨、高速剪切工艺中任意一种。

前述的一种石墨烯改性的硬质合金脱脂、烧结工艺，其特征在于：所述步骤（7）中的压制压力250-480 MPa。