[发明专利]一种超细硬质合金注射成型喂料的制备方法

说明书

本发明公开了一种超细硬质合金注射成型喂料的制备方法，涉及粉末冶金领域。该喂料包含质量百分数为92％～94.5％的超细硬质合金粉末和5.5％～8％的粘结剂。粘结剂包括59.0～69.0％的聚甲醛(POM)、23.0～35.0％的聚乙二醇(PEG)、3.0～4.0％的高密度聚乙烯(HDPE)、2.0～2.5％的乙烯‑醋酸乙烯共聚物(EVA)和1.0～1.5％的硬脂酸(SA)。该方法是超细硬质合金粉末预热后加入PEG，待混合均匀后再加入POM、HDPE、EVA和SA混炼即可。该喂料采用草酸催化脱脂，可显著降低脱脂时间、提高生产效率，且避免使用对环境有害的酸催化剂和有毒溶剂，经济环保，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域，且特别涉及一种超细硬质合金注射成型喂料的制备方法。

背景技术

硬质合金具有高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性，被誉为“工业牙齿”，用于制造切削工具、刀具、模具和耐磨零部件，广泛应用于军工、航天航空、机械加工、冶金、石油钻井、矿山工具等领域。硬质合金的性能与WC硬质相的晶粒度有关。硬质合金按WC晶粒度可分为：超粗晶、粗晶、中晶、细晶、超细晶以及纳米晶硬质合金。一般来说，硬质合金WC晶粒越粗，其耐冲击性越高；WC晶粒越细，硬度与横向断裂强度越高。超细硬质合金是一种高硬度、高强度和高耐磨性兼备的硬质合金，与加工材料的相互吸附-扩散作用较小，适用于加工耐热合金钢、钛合金、高强度合金钢、模具钢、不锈钢、淬火钢等难加工材料，以及高硬度的非金属脆性材料，如玻璃、大理石、花岗岩、塑料增强玻璃纤维板等。

随着时代的发展，各行各业对复杂形状、特殊结构的零件生产要求越来越高。传统的模压成型技术已难以制备出复杂形状的硬质合金产品，且硬质合金的机加工极其困难，成本高，限制了其应用领域的进一步拓展。金属注射成型(Metal Injection Molding，简称MIM)是一种将注塑成型技术引入粉末冶金而形成的新型近净成形技术，被誉为“当今最热门的零部件成形技术”，具有精度高、组织均匀、性能优异、生产成本低等优点。MIM技术已用于制备各种结构复杂的硬质合金刀具、工模具和耐磨零部件。MIM喂料是金属注射成型产品制备的关键核心部分，包括金属粉末和高分子粘结剂两部分，其性能直接决定了最终产品的性能。MIM喂料是将金属粉末与高分子粘结剂按照一定比例在一定温度条件下，在密炼机中混炼一定时间后，再制粒而得到。根据高分子粘结剂的属性，目前MIM喂料主要有蜡基、塑基两大类。通常情况下，蜡基喂料需要通过溶剂脱脂和热脱脂去除高分子粘结剂，工序繁杂、时间长、效率较低，且溶剂脱脂过程中易产生溶胀鼓泡现象。目前聚甲醛基喂料是最常用的塑基喂料，由德国BASF率先研制出来。喂料中的聚甲醛可通过硝酸或草酸催化脱脂去除，时间短、效率高。聚甲醛基不锈钢MIM喂料已在业界广泛使用。然而，硬质合金聚甲醛基MIM喂料，尤其是超细硬质合金聚甲醛基MIM喂料目前尚未见报道。

综上可知，一种超细硬质合金注射成型喂料的制备方法亟待发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超细硬质合金注射成型喂料，该喂料解决现有超细硬质合金MIM喂料种类单一、脱脂效率低且缺陷多的技术问题，可有效地缩短注射坯的脱脂时间，提高硬质合金零部件的生产效率。

本发明的另一目的在于提供一种超细硬质合金注射成型喂料的制备方法，通过该方法制备得到的超细硬质合金注射成型喂料均匀，成型性好，可有效地缩短注射坯的脱脂时间，提高硬质合金零部件的生产效率。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种超细硬质合金注射成型喂料，超细硬质合金注射成型喂料由以下质量百分数计的原料制成：

92.0％～94.5％的超细硬质合金粉末和5.5％～8.0％的粘结剂。

本发明提出一种超细硬质合金注射成型喂料的制备方法，包括：