[发明专利]一种无粘结相硬质合金的注射成形方法

说明书

本发明提供了一种无粘结相硬质合金的注射成形方法，主要包括以下步骤：混料：将WC粉、TiC粉、TaC粉按照一定比例称量，进行球磨干燥；混炼：混合料粉末与粘结剂混炼，制成注射喂料；采用挤出装置将喂料挤成带状、条状，通过粉碎机制粒；注射成形：将喂料通过注射机注射成形；脱脂：包括溶剂脱脂和热脱脂；真空烧结：在一定温度下采取真空烧结进行预烧结；热等静压烧结：预烧结后的坯体放入热等静压炉中进行热等静压烧结促进致密化。本发明技术通过注射成形工艺可以获得各种复杂形状的无粘结相硬质合金产品，材料致密度可达99.9％，工艺流程简单，原料利用率高，适合产业化生产。

技术领域

本发明涉及硬质合金制备技术领域，尤其涉及一种无粘结相硬质合金的注射成形方法。

背景技术

硬质合金具有高硬度、高耐磨性、良好的化学稳定性和热稳定性，广泛应用于现代工具材料、耐磨材料、耐高温材料、耐腐蚀材料等。一般硬质合金是由硬质相(以WC为主)和粘结相(铁族金属)构成。无粘结相硬质合金是一种不含粘结相的硬质合金材料，具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，主要应用在要求高耐腐蚀性和高耐磨性的应用领域。

注射成形技术是一种近净成形技术，可以制造形状复杂、尺寸精度要求高、大批量生产的制品，密度均匀、各向收缩相同、与精密铸造相似，而且精度和表面粗糙度好，无需后续加工。利用注射成形技术制备无粘结相硬质合金，可满足各种复杂形状结构件的生产要求，原料利用率高，成本低，适合产业化生产。

无粘结相硬质合金烧结致密化比较困难，采用常规烧结方法难以得到致密化产品。通过热等静压烧结处理，可以消除制品中的大部分微小孔隙，获得高致密产品，有利于提高产品性能。

发明内容

为解决上述问题，采用的技术方案是：

一种无粘结相硬质合金的注射成形方法，包括如下步骤：

(1)混料：将WC粉、TiC粉、TaC粉按照一定比例称量，放入球磨筒中，加入磨介球和分散介质，球磨一段时间后取出并烘干过筛；

(2)混炼：将混合料粉末和粘结剂按照一定比例称取，加入混炼机中，加热并混炼一段时间；

(3)制粒：采用挤出装置将喂料挤成带状、条状，通过粉碎机制粒；

(4)注射成形：将制粒后的喂料采用注射机注射出各种形状的注射坯；

(5)脱脂：首先在溶剂中脱除部分粘结剂，然后加热脱除剩余粘结剂；

(6)真空烧结：在一定温度下采取真空烧结进行预烧结；

(7)热等静压烧结：预烧结后的坯体放入热等静压炉中进行热等静压烧结促进致密化。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现：

前述的一种无粘结相硬质合金的注射成形方法，其中，粉末的质量分数为：WC粉93～96％、TiC粉2～4％、TaC粉1～3％。

前述的一种无粘结相硬质合金的注射成形方法，其中，球磨时的磨介球为硬质合金球，分散介质为丙酮；球料重量比为3：1，固液体积比为1：5，球磨时间为50～80h。

前述的一种无粘结相硬质合金的注射成形方法，其中，所述的混炼粘结剂的质量分数为：石蜡30～40％、蜂蜡30～40％、聚乙烯20～40％、和硬脂酸2～10％；混合料粉末的体积分数为50～65％。

前述的一种无粘结相硬质合金的注射成形方法，其中，混炼温度为120～180℃，混炼时间为2～6h。

前述的一种无粘结相硬质合金的注射成形方法，其中，注射温度为160～180℃，注射压力为60～80MPa，模温为25-35℃。