[发明专利]一种φ80以上大规格硬质合金阀球生产工艺

摘要

本发明涉及一种φ80以上大规格硬质合金阀球生产工艺，包括步骤如下按照配方所需的比例，配置混合料；将混合料注入上、下半球模组装成球模，密封后送入静压机中，压制出阀球初步形状，调整球模压制角度，多次压制成型；采用真空烧结工艺对压制成型后的阀球进行烧结；在压力烧结炉内进行加压返烧；在研磨机上研磨制作成品球；检测成品球参数，确定合格后完成加工，不合格产品进行破碎回收处理。本发明能按照不同要求，制定不同的配方，制取混合料；采用多次成型的方式，所生产的毛坯球有效解决了现有技术方式产生的压制缺陷；采用特殊的烧结工艺，不会形成裂纹；成品球尺寸精度达到±3μm、椭圆度＜1μm、粗糙度达到小于等于Ra0.01。

主权项

一种以上大规格硬质合金阀球生产工艺，其特征在于，包括步骤如下：(1)按照配方所需的比例，配置混合料；(2)将混合料注入上、下半球模组装成球模，密封后送入静压机中，压制出阀球初步形状，调整球模压制角度，多次压制成型；(3)采用真空烧结工艺对压制成型后的阀球进行烧结；(4)在压力烧结炉内进行加压返烧；(5)在研磨机上研磨制作成品球；(6)检测成品球参数，确定合格后完成加工，不合格产品进行破碎回收处理；步骤1中所用的配方分为钛基系列配方、镍基系列配方和钴基系列配方，其中，钛基系列配方包括：TiC：80～83％，粘结剂：5～6％；晶粒抑制剂：7～8％；增强剂：1％；增韧剂：1％，剩下的为不可避免的杂质；镍基系列配方包括：WC：78～84％，羟基镍粉：8～10％；晶粒抑制剂：7～8％；增强剂：1～2％，剩下的为不可避免的杂质；钴基系列配方包括：WC：50～63％，Ni为10～22％，Co为20％～30％，剩下的为不可避免的杂质；步骤2中倒入混合料后，对球模进行均匀震动和正反旋转，保证混合料在球模内部分布均匀；步骤2中，将球模送入静压机中，安放于钢支架上，进行加压压实，加压压力为145～155MPa的高压；压制时间为3～4.5分钟；压制完成后泄压；步骤3中，采用真空烧结工艺对压制成型后的阀球进行烧结，在真空炉中提供一定负压值，再将炉内温度从常温迅速加温至1100℃后，降低升温速度，最终达到1400±10℃，保持恒温120分钟；步骤4中，将真空烧结后的阀球送入加压炉，对其进行加压返烧，对炉内提供5～10Mpa的压力，加压返烧的温度为1200～1300℃；步骤5中，由于本套工艺加工球体直径较大，不适宜普通的磨盘碾磨法；因此，在研磨前，根据待磨球体的规格，采用成型刀具对偏心圆弧槽进行精加工，加工精度为±3μm，保证球体与研磨槽尺寸吻合；磨球工序分为粗磨、精磨，粗研、精研、抛光；每道工序开始前要对装置进行彻底冲洗和制作合适的研磨盘，研磨过程中抛光过程使用Fe2O3抛光液对球体进行抛光，研磨球度小于1μm，粗糙度达到小于等于Ra0.01；步骤6中，精研后，采用数显千分尺进行测量，在球面上取至少18个点，球度测量精度可控制在2μm的范围内；抛光后，采用高精度圆度仪进行测量；每批待检硬质合金球体采用棉纱蘸取酒精擦拭清理干净，并在恒定室温环境下放置3h，球体温度与测量环境温度一致后进行测量；待测球体先后对空间相互垂直的三个截面，每个截面的圆度值都小于1μm时，此球体的球度合格，球度值为3个测量结果的平均值。