[发明专利]一种硬质合金挤压棒材的烧结工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种硬质合金挤压棒材的烧结工艺，其可提高硬质合金挤压棒的弯曲合格率，尤其是可以提高细径硬质合金挤压棒材的一次交检合格率。

背景技术

在直径D≤Ф6mm的情况下，硬质合金挤压棒材的烧结通常存在直线度一次合格率较低的现象。硬质合金挤压棒的成型剂主要有石蜡、纤维素等，该成型剂均可以在氢气正压脱蜡中完全脱除。但是，在后续的真空烧结和加压烧结中，或多或少地都存在弯曲的现象，其中细径的挤压合金棒材比例最大，在压力烧结炉中，烧结弯曲问题也是尤为突出。这是因为，在目前通用的合金烧结工艺中，产品的成型剂脱除结束后，一般都是进入真空烧结阶段然后在1350度左右才开始进入分压烧结，充入分压压力的氩气，防止烧结时液相钴的蒸发。这样，在炉子的真空烧结阶段，硬质合金挤压棒就会受到炉膛内壁、石墨保温筒等炉内原件及炉体泄露的影响，使得烧结后的硬质合金挤压棒弯曲率大大提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种硬质合金挤压棒材的烧结工艺，其可提高硬质合金挤压棒的弯曲合格率，尤其是细径硬质合金挤压棒材的一次交检合格率。

为此，本发明提供了一种硬质合金挤压棒材的烧结工艺，其特征在于，该烧结工艺依次包括氢气正压脱蜡步骤、分压烧结步骤、高压高温烧结步骤、和冷却步骤，

在氢气正压脱蜡步骤，在常温条件下，将氢气充入已经排空的烧结炉内，在480-500分钟的第一升温时间内，逐步、分阶段地将炉温上升到第一加热温度590-610度，然后关掉氢气，将炉内真空度控制到烧结盒内压力9-11Pa；

在分压烧结步骤，在石墨烧结盒内部开始充入氩气，保证烧结盒内压力300-600Pa，在300-600Pa压力条件下经230-240分钟的第二升温时间，逐步、分阶段升温到第二加热温度1400-1420度；

在高压高温烧结步骤，在第二加热温度保温第一保温时间55-65分钟，在第二加热温度保温第二保温时间25-35分钟后充入高压氩气40-100bar，其中充高压氩气时间为第一保温时间的1/3，高压保压时间为第一保温时间的1/6；

在冷却步骤，保压与保温同时结束并开始冷却，在炉内充满高压氩气的条件下，自然冷却到第一冷却温度890-910度，然后在第一冷却时间290-310分钟从第一冷却温度快冷至50度以下。

优选地，硬质合金挤压棒材的钴含量5-15wt％。

优选地，第一升温时间为490分钟，第一加热温度为600度；第二升温时间为235分钟，第一加热温度为1410度；第一保温时间为60分钟；第二保温时间为30分钟；充入高压氩气60bar；充高压氩气时间为20分钟；高压保压时间为10分钟；第一冷却温度为900度；第一冷却时间为300分钟。

优选地，所述分压烧结步骤为微正压升温保温的步骤，使用机械泵控制炉内真空度，烧结盒内压力为10Pa。

优选地，在所述氢气正压脱蜡阶段，各个时间阶段的升温分配如下：前40分钟从20度升温到150度；后面120分钟升温至260度，260度保温60分钟；经60分钟升温至370度，370度保温60分钟；经60分钟升温至450度，450度保温30分钟后；经60分钟升温至600度，600度不保温。

优选地，在所述分压烧结阶段，各个时间阶段的升温分配如下：前175分钟将炉内温度升温至1320度，1320度保温30分钟；经30分钟升温至1410度，1410度保温60分钟，其中，分压烧结分压压力为300-600Pa，分压压力从600升温开始，一直保持到1410度保温30分钟后。

优选地，在所述高温高压烧结阶段，温度分配如下：温度升温到1410度后，分压压力下保温30分钟，然后开始充入高压氩气，充气时间20分钟，充气时温度保持1410度不变，充气完成后高压压力保压10分钟，高压保压时温度1410不变。

优选地，在所述冷却阶段，其各个阶段的温度和时间分配如下：在炉内充满高压氩气的条件下，180分钟冷却到900度，然后在240分钟左右从900度快冷至50度以下。

有益效果：本发明可保证烧结盒内产品烧结气氛，提高了硬质合金挤压棒烧结的烧结盒内气氛均匀性，进而提高硬质合金挤压棒弯曲的一次交检合格率。

附图说明

图1为根据本发明的硬质合金挤压棒材的烧结炉的结构原理示意图。

具体实施方式