[发明专利]一种超细硬质合金粉末增塑挤压成型剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于硬质合金成型技术领域，尤其涉及一种超细硬质合金粉末增塑挤压成型剂及其制备方法和应用。

背景技术

生产具有内冷却孔道的硬质合金棒材，有直孔和螺旋孔两种。直孔棒的小规格和螺旋孔棒的各种规格，其主要的生产方法依赖于硬质合金的挤压成型工艺。它与等静压成型是当前硬质合金带孔棒材生产的主要方法。

挤压成型技术已有50余年的发展历程，是在金属坯材和塑料加工的挤压成型技术基础上发展起来的一种新技术。近年来由于新的高聚物的参与，挤压棒材的尺寸和性能都有了新的发展。

发明内容

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种超细硬质合金粉末增塑挤压成型剂，其特征在于，该成型剂包括以下组分和重量百分含量：增塑组元65～80％，骨架组元10～30％，活性组元3～8％。

所述的增塑组元为三种蜡的复合体系；所述的骨架组元为二种短链高分子聚合物；所述的活性组元为极性低分子表面活性有机物。

所述的三种蜡为物理改性石蜡、液体石蜡和棕榈蜡；所述的二种短链高分子聚合物为聚乙烯和聚乙烯—醋酸乙烯酯；所述的极性低分子表面活性有机物为硬脂酸。

一种超细硬质合金粉末增塑挤压成型剂的制备方法，其特征在于，该方法是将骨架组元、增塑组元等各组分按熔点由高到低依次加入混料器中加热熔融即得成型剂，后一组分在前一组分完全熔融的状态下添加。

一种超细硬质合金粉末增塑挤压成型剂的应用，其特征在于，将成型剂在一定条件下与超细硬质合金粉末通过制备喂料、挤出棒坯、脱脂、烧结即得超细硬质合金棒。

所述的挤压喂料是超细硬质合金混合料加丙酮球磨72小时，然后蒸干，将其加入熔融的成型剂，充分混炼，混炼均匀后将其辗碎过筛，抽真空预压，成挤压喂料。

所述的挤出坯制备是将挤压喂料放入柱塞式挤压机中，抽真空，在45～60℃下，以2～4MPa的压力和50～100cm/min的速度挤出，切断制得挤出坯。

所述的脱脂是将挤出坯置于V型石墨板上，浸入溶剂，保持25～35℃条件下，挤出坯溶剂脱脂不超过10小时；取出晾干置于热脱脂炉中，以1～3.5℃/min的速度升温至600℃，自然冷却后取出，置于烧结炉中。

与现有技术相比，本发明提供一种超细硬质合金增塑粉末挤压成型剂体系。可以生产等截面而长度不受限制的超细硬质合金棒料，尤其适用于超细硬质合金实心棒及带内冷却孔的棒料。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明。

实施例1

一种超细硬质合金增塑粉末挤压成型剂由增塑组元65％、骨架组元30％和活性组元5％三部分组成。增塑组元采用改性石蜡、液体石蜡和棕榈蜡三种石蜡复合体系，骨架组元采用聚乙烯和聚乙烯—醋酸乙烯酯二种短链高分子聚合物，活性组元采用极性低分子表面活性有机物硬脂酸；三者按增塑组元占绝大比例，骨架组元和活性组元占小比例的数量关系。将骨架组元、增塑组元、活性组元各组分按熔点由高到低依次加入混料器中加热熔融。

将超细硬质合金混合料加丙酮球磨72小时，然后蒸干，将其加入熔融的成型剂，充分混炼，混炼均匀后将其辗碎过筛，抽真空预压，成挤压喂料。

挤压喂料放入柱塞式挤压机中，抽真空，温度在55℃下，以适当压力和速度挤出，切断制得挤出坯。

将挤出坯置于V型槽石墨板上，浸入溶剂；溶剂保持一定温度条件下，挤出坯溶剂脱脂6～20小时；取出晾干后置于烧结炉中，烧结。

实施例2

一种超细硬质合金增塑粉末挤压成型剂由增塑组元80％、骨架组元12％和活性组元8％三部分组成。增塑组元采用改性石蜡、液体石蜡和棕榈蜡三种石蜡复合体系，骨架组元采用聚乙烯和聚乙烯—醋酸乙烯酯二种短链高分子聚合物共混合金，活性组元采用极性低分子表面活性有机物硬脂酸；三者按增塑组元占绝大比例，骨架组元和活性组元占小比例的数量关系。将骨架组元、增塑组元、活性组元各组分按熔点由高到低依次加入混料器中加热熔融。

将超细硬质合金混合料加丙酮球磨72小时，然后蒸干，将其加入熔融的成型剂，充分混炼，混炼均匀后将其辗碎过筛，抽真空预压，成挤压喂料。

挤压喂料放入柱塞式挤压机中，抽真空，温度在50℃下，以适当2MPa的压力和50cm/min的速度挤出，切断制得挤出坯。

将挤出坯置于V型槽石墨板上，浸入溶剂；溶剂保持25℃温度条件下，挤出坯溶剂脱脂6～20小时；取出晾干后置于烧结炉中，烧结。

实施例3