[发明专利]一种硬质合金体的制备方法

说明书

本发明提供了一种硬质合金体的制备方法，包括制备混合料、湿磨混合料及其干燥、混合料的鉴定、混合料的掺胶(蜡)制粒、压制成型、预烧和真空烧结的步骤，同时对步骤过程的改进，使硬质合金体在烧结成型后分层和裂纹等缺陷明显减少，晶粒更加细化、均匀，其整体强度、硬度和热稳定性均有不同幅度的提高。

技术领域

本申请涉及冶金领域，具体关于一种硬质合金体的制备方法。

背景技术

硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。其广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。硬质合金基体的生产是通常是将原料混合后进行压制、烧结后成型，而现有技术中对硬质合金制备过程时，对压制之前的混合料处理工序常常处理不到位，为后续工艺带来质量隐患。例如在公开号为CN107034407A公开的硬质合金生产方法中，所述混合料球磨工序并不能保证混合料磨制均匀，最终易导致烧结成型后晶相的局部特异性，形成欠烧、过烧、分层、裂纹等缺陷；同时，掺胶、制粒过程对后续压制效果也有较大影响，在无掺胶、制粒过程保证措施的情况下，掺胶、制粒的不均匀会直接影响压制、烧结后硬质合金的强度，易产生各向异性。公开号为CN106367651A专利阐述的“一种碳化钨合金混合料的制备方法”增加了对湿磨、干燥及掺胶制粒环节的控制，但对最终烧结成型的分层、裂纹等缺陷作用有限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种硬质合金体的制备方法，深入对湿磨干燥、掺胶制粒过程控制，以保证硬质合金烧结成型后主体的基本力学性能和稳定性。

为达到上述目的，本发明的方案如下：

步骤一：制备混合料，将钴粉、碳化铬粉、碳化钨粉、碳化钽粉、碳化钛粉及碳化铌粉混合，其中钴粉质量占比为11.7-26.1％，碳化铬粉质量占比12.5-20.4％，碳化钨粉质量占比56.2-67.6％，碳化钽粉质量占比0.04-0.97％，碳化钛粉质量占比0.12-0.89％，碳化铌粉质量占比0.02-0.80％；

步骤二：湿磨混合料，湿磨机装料前必须先装球加水磨72小时，然后卸出检查水磨后的情况，等筒体和表面均合格后用水将筒体和球洗干净，再将球装入筒内加入酒精磨24小时，然后用酒精清洗干净，即可做好投料准备工作；将上述混合料装入球磨机中，采用合金球，设置转速34-36r/min，每湿磨8小时取样分析，直至连续随机取样五次磨制粒度均匀且直径小于1.0μm，卸料前向球磨机中加入30-40L酒精，冲稀料浆，卸出的料用320目过滤，然后用10-20L酒精冲稀3-5次，直到卸料干净为止；

步骤三：湿磨料的干燥，料浆沉淀12-24小时后，抽出上层清酒精，将下层料浆转往干燥；料浆采用湿法合批，即将两批料均匀装入震干器的两个圆筒内，装料量应小于圆筒容积的90％；开始送气时，蒸汽压力不大于78.45KPa，一小时后升到196.13KPa并开始震动，干燥时间根据蒸汽压力的高低和不同牌号而定，以料干为原则；料干的鉴定，用光面金属棒检查料的干燥程度；料干后，通水进行冷却，冷却时间应保证料不受氧化为原则；干燥时，当蒸汽压力在49-196Kpa，干燥温度保持在80-120℃，干燥时间2-3小时，冷却时间2-3小时，夏天和细粒冷却时间要适当延长，卸料时要求料温低于45℃；