[发明专利]一种提高硬质合金晶粒度的方法

说明书

本发明公开了一种提高硬质合金晶粒度的方法，该方法旨在解决现今工艺存在生产成本高，而且得到的有些颗粒是假颗粒，晶粒度不均匀，同时其制备前提都是要求碳化钨颗粒本身必须是粗颗粒，有较大局限性的技术问题；该方法的大概步骤为：先对碳化钨颗粒进行活化，再用去离子水对其清洗并烘干，其后混合钴粉，并对混合料进行湿磨，再进行烘干制粒，最后对其进行压制成型性烧结，从而得到硬质合金成品。该方法能使合金晶粒在烧结过程中自我快速长大，实现得到超粗晶粒硬质合金，这样不仅有效地提高了硬质合金晶粒度，同时操作简单方便，极大地降低了生产成本。

技术领域

本发明属于硬质合金生产领域，具体属于一种提高硬质合金晶粒度的方法。

背景技术

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料，其具有硬度高、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，因此，硬质合金广泛用作刀具材料，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。

在现今硬质合金的使用范围中，工程矿用合金约占硬质合金总量的三分之一，每年消耗工程矿用合金约1万吨，而工程矿用合金一般的要求为粗晶粒合金。而目前，生产粗晶粒硬质合金的方法中，一般都是选择粗颗粒碳化钨，而生产粗颗粒碳化钨的工艺需要进行高温还原和高温碳化制备，这种工艺虽然能稳定地制备一定程度的粗颗粒碳化钨，但其生产成本高，而且有些颗粒是假颗粒，晶粒度不均匀。

目前，理论及实际生产中公开关于粗晶粒合金的制备方法有很多种，如公开号为US6692690B2、US6423112B1和US6126709A的美国发明专利，以及公开号为CN103886172A的中国发明专利申请，其都是通过对粉末进行破碎、筛分，以获得狭窄粒度分布的碳化钨，并和钴混合进行涂覆，从而生产出粗晶粒合金。又如公开号为CN102676902A、CN102560216A、CN101824574A和CN102634684A的中国发明专利申请，其是采用对碳化钨进行多级筛分，从而选取粗颗粒碳化钨，再经过一定的工艺和钴进行覆合，从而在尽量避免破坏碳化钨原本颗粒的情况下，生产出超粗硬质合金。

上述工艺虽然都能稳定地制备一定程度的粗晶粒硬质合金，但其前提都是要求碳化钨颗粒本身必须是粗颗粒，而没有对碳化钨颗粒在合金烧结中晶粒的长大进行突破研究开发，实现得到超粗晶粒硬质合金。

发明内容

(1)要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提高硬质合金晶粒度的方法，该方法旨在解决现今工艺存在生产成本高，而且得到的有些颗粒是假颗粒，晶粒度不均匀，同时其制备前提都是要求碳化钨颗粒本身必须是粗颗粒，有较大局限性的技术问题；该方法能使合金晶粒在烧结过程中自我快速长大，实现得到超粗晶粒硬质合金，这样不仅有效地提高了硬质合金晶粒度，同时操作简单方便，极大地降低了生产成本。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种提高硬质合金晶粒度的方法，该方法的具体步骤为：

步骤一、选取费氏粒度为15-25μm的碳化钨颗粒放入搅拌桶中，并加入NH₄F溶液、HF溶液和HNO₃溶液，搅拌活化1-10小时；

步骤二、对活化后的碳化钨用去离子水进行清洗，并将其烘干；

步骤三、向烘干后的碳化钨中加入钴粉，得到混合料，控制混合料中钴粉的质量占比为5-15％，控制混合料的碳含量为5-6％；

步骤四、对混合料进行湿磨6-24小时；

步骤五、对湿磨后的混合料进行烘干制粒，并控制制粒的粒度为60-150μm；