[发明专利]一种提高挖路齿用WC‑Co硬质合金的生产稳定性的方法

权利要求书

1.一种提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法，其特征在于，将质量分数为6wt％～16wt％的Co和粒度为8.5～28.7μm的WC粉料a磨制得平均粒度为4.0～6.0μm的混合料1；将质量分数为6wt％～16wt％的Co和粒度为40～60μm的WC粉料b磨制得平均粒度为20～30μm的混合料2；将混合料1和混合料2混合得混合料3，其中，混合料2中的WC占混合料3的WC总量的5～50％；将配料后的物料再经混合、过筛、压制成型、烧结制得所述的挖路齿用WC-Co硬质合金；

烧结过程包括以下步骤：

步骤(1)脱成型剂：以2～4℃/min的升温速率升至300～320℃后保温25～35min，期间以35～45L/min的速率通入H2；再以1.0～1.5℃/min的升温速率升至400～500℃保温70～90min，期间以55～65L/min的速率通入H2；随后再以1～3℃/min的升温速率升至550～650℃保温70～90min，期间以35～45L/min的速率通入H2；完成脱脂步骤；

步骤(2)：修碳：

步骤(1)后，在600～1000℃下在35～45L/min的CH4∶H2＝1～2∶98～99的混合气氛下进行碳量修正；随后再以3.0～3.5℃/min升温至1000～1200℃并在40～80L/min的CH4∶H2＝1～4∶96～99的混合气氛下保温110～130min进行碳量精准修正；

步骤(3)：真空及加压烧结：步骤(2)修碳后，再在1200℃～1380℃预烧段30～120min；随后再在1390℃～1500℃加压烧结段40～100min，加压烧结过程的压力为2～3MPa。

2.如权利要求1所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法，其特征在于，所述的WC粉料a的粒径为14.0～18.0μm；混合料1中，Co所占的重量百分数为10wt％～13wt％。

3.如权利要求2所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法，其特征在于，所述的WC粉料b的粒径为40～50μm；混合料2中，Co所占的重量百分数为10wt％～13wt％。

4.如权利要求3所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法，其特征在于，将混合料1和混合料2时，混合料2中的WC占混合料3的WC总量的20～40％。

5.如权利要求4所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法，其特征在于，制备混合料1和混合料2所采用的Co的粒径为2～2.5μm。

6.如权利要求1或5所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法，其特征在于，制备混合料1的球磨参数为：以酒精作介质在滚动式球磨机中进行湿磨，球料比为3∶1，液固比为350mL/kg，球磨机转速为42r/min，球磨12～24h；

制备混合料2的球磨参数为：以酒精作介质在滚动式球磨机中进行湿磨，球料比为3∶1，液固比为350mL/kg，球磨机转速为42r/min，球磨72～100h。

7.如权利要求6所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法，其特征在于，将混合料3在200～500MPa下压制成压坯。

8.如权利要求1所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法，其特征在于，步骤(2)中，在600～1000℃下碳量修正的混合气氛为CH4∶H2＝1∶99；其中，CH4∶H2＝1∶99的流速为40L/min。

9.如权利要求8所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法，其特征在于，步骤(2)中，在1000～1200℃下的碳量精准修正过程中，以48～80L/min的速度通入CH4∶H2＝1.5～2.5∶97.5～98.5混合气氛。

10.如权利要求1所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(a)：将选用粒度为14.0～18.0μm的WC粉料a，加入10wt％～13wt％的粒径为2～2.5μm的Co粉，以酒精作介质在滚动式球磨机中进行湿磨，球料比为1∶3，液固比为350mL/kg，球磨机转速为42r/min，球磨12～24h后干燥；混合料1的平均粒度为4.0～5.0μm；

步骤(b)：选用粒度为40～50μm的WC粉料b，加入10wt％～13wt％粒径为2～2.5μm的Co粉，以酒精作介质在滚动式球磨机中进行湿磨，球料比为1∶3，液固比为350mL/kg，球磨机转速为42r/min，球磨72～100h后干燥，混合料2的平均粒度为20～30μm；

步骤(c)：将混合料1与混合料2混合均匀得混合料3，所得到的混合料2的加入量为WC总量的30～40％；随后将混合料3过80目筛网；

步骤(d)：将步骤(c)中所得到的混合料3压制成压坯，压制压力为300～350MPa；

步骤(e)：烧结：

步骤(1)脱成型剂：将坯体置于一体化烧结炉中从室温以3℃/min的升温速率升至300℃后保温30min，期间以40L/min的速率通入H2；再以1.2℃/min的升温速率升至450℃保温80min，期间以60L/min的速率通入H2；随后再以2℃/min的升温速率升至600℃保温80min，期间以40L/min的速率通入H2；

步骤(2)：精确修碳：

在600～1000℃下CH4∶H2为1∶99的混合气氛下进行碳量修正，其中，所述的混合气氛的流速为40L/min；随后再以升温速率3.3℃/min速率升温至1000～1200℃并保温120min，保温期间通入CH4∶H2为1.5～2.5∶97.5～98.5的混合气体，所述的混合气体的流速为40～80L/min；

步骤(3)：真空及加压烧结：在压力烧结炉中真空状态下进行烧结，工艺参数为：1200℃～1380℃预烧段30～120min；1390℃～1500℃加压烧结段40～100min，加压烧结过程的压力为2～3MPa。