[发明专利]一种制备硬质合金轧辊的质量控制方法

摘要

本发明公开了一种制备硬质合金轧辊的质量控制方法，包括以下步骤：一、混合料的制备：配料湿磨采用喷雾干燥塔干燥；二、压制成型：使用步骤一制备完成的混合料进行压制，确定压制设备，轧辊模具和压制条件；三、脱蜡烧结：使用步骤二压制完成的毛坯进行脱蜡烧结，选取脱蜡烧结设备，控制烧结条件。本发明每一步都有严格精确的质量控制，提高了硬质合金轧辊的生产质量，降低了废品率，降低了生产成本。

主权项

1.一种制备硬质合金轧辊的质量控制方法，其特征在于：包括以下步骤：一、混合料的制备：配料湿磨：根据不同牌号，将2％石蜡、8‑30％钴粉和余量碳化钨粉加入球磨机中，配量300‑440kg，以80‑118L湿磨酒精为介质，经球磨棒湿磨20‑24h后，采用喷雾干燥塔干燥；或将2％石蜡、3.6‑6.6％钴粉、3.4‑4％镍粉、0.4％碳化铬和余量碳化钨粉加入球磨机中，配量300‑350kg，以80‑118L湿磨酒精为介质，经球磨棒湿磨18‑24h后，采用喷雾干燥塔干燥；或将2％石蜡、6.5‑15.2％钴粉、5.5‑15.3％镍粉、0.1‑0.5％钨粉、0.5‑1.5％碳化铬和余量碳化钨粉加入球磨机中，配量300‑350kg，以90‑118L湿磨酒精为介质，经球磨棒湿磨20‑24h后，采用喷雾干燥塔干燥；二、压制成型：使用步骤一制备完成的混合料进行压制，(1)压制设备：所述压制设备选取四柱压力机；(2)轧辊模具：模具配合间隙直径方向≤0.1mm；成型区高度设定为成品高度╳高度收缩系数+底垫镶嵌深度；成型区的锥度为15'～20'；模具高度为成品高度×(3.2～3.5)+底垫镶嵌深度；成型区的粗糙度为0.4～0.2μm；模具的硬度为HRC55～60；轧辊模具的轧辊尺寸为：轧辊产品外径D≤250mm时，轧辊外径为D+2.0mm；轧辊产品外径D＞250mm时，轧辊外径为D+3.0mm；轧辊产品内径为dmm，轧辊内径为d‑5.0mm；轧辊产品高度为hmm，轧辊内径为h+3.0mm；轧辊模具尺寸计算公式为：模具模体内径mm：(D+2.0～3.0)╳K1；模具芯杆外径mm：(d‑5.0)╳K1；模具成型区高度mm：(h+3.0)╳K2；(3)压制条件：轧辊压坯压制单重计算公式：((D+2)²‑(d‑5)²)/4╳3.14╳(h+3)╳d_密度╳(1+C1)；轧辊压坯压制高度计算公式mm：(h+3.0)╳K2mm；(4)轧辊压制方式和保压时间：轧辊规格D≤200mm时，压制2次，保压时间为4min和1min；轧辊规格200<D≤240mm时，压制3次，保压时间为4min，2min和1min；轧辊规格240<D<300mm时，压制4次，保压时间为6min，3min，2min和1min；轧辊规格D≥300时，压制4次，保压时间为8min，4min，2min和1min；三、脱蜡烧结：使用步骤二压制完成的毛坯进行脱蜡烧结，选取脱蜡压力烧结一体炉为脱蜡烧结设备；压制毛坯烧结时放石墨芯杆控制内孔尺寸：轧辊内径为dmm时，石墨芯杆内径尺寸为d‑(2.0～3.0)mm；轧辊高度为hmm时，石墨芯杆高度尺寸为h+8.0mm；控制烧结条件：(1)温度为室温～240℃，升温时间30min，在H2气氛下流量为5m3/h，压力20～30mbar；(2)温度为240℃，保温时间120min，在H2气氛下流量为5m3/h，压力20～30mbar；(3)温度为240～280℃，升温时间180或300min，在H2气氛下流量为5m3/h，压力20～30mbar；(4)温度为280～320℃，升温时间360或480min，在H2气氛下流量为5m3/h，压力20～30mbar；(5)温度为320℃，保温时间90min，在H2气氛下流量为5m3/h，压力20～30mbar；(6)温度为320～370℃，升温时间60或240min，在H2气氛下流量为5m3/h，压力20～30mbar；(7)温度为370℃，保温时间120或180min，在H2气氛下流量为5m3/h，压力20～30mbar；(8)温度为370～450℃，升温时间60min，在H2气氛下流量为5m3/h，压力20～30mbar；(9)温度为450℃，保温时间120或240min，在H2气氛下流量为10m3/h，压力‑930～‑350mbar；(10)温度为450～1350℃，升温时间180或240min，压力≤80Pa；(11)温度为1350℃，保温时间30min，压力≤80Pa；(12)当烧结温度≤1480℃，温度为1350℃～烧结温度，升温时间30min，在Ar气氛下，压力‑960mbar；当烧结温度＞1480℃，温度为1350℃～烧结温度，升温时间45min，在Ar气氛下，压力‑960mbar；(13)当产品单重≤20kg，温度为烧结温度时，保温时间为30min，在Ar气氛下，压力‑960mbar；当产品单重＞20kg，温度为烧结温度时，保温时间为45min，在Ar气氛下，压力‑960mbar；(14)温度为烧结温度时，保温时间为60min，在Ar气氛下，压力+50bar；满足上述烧结条件后，断电冷却，900℃开快冷。