[发明专利]一种硬质合金在真空烧结炉中脱碳的方法

说明书

技术领域

本发明属于硬质合金的制造领域，具体涉及一种硬质合金在真空烧结炉中脱碳的方法。

背景技术

碳含量是硬质合金的核心技术指标。碳含量在很大程度上影响和决定了硬质合金的机械物理性能。硬质合金中碳的存在形式有两种：一是和难熔金属结合形成难熔金属碳化物的化合碳，二是单质的游离碳。难熔金属碳化物饱和的碳含量在一个区间范围内，低于此范围的会产生金属碳化物缺碳，高于此范围的在硬质合金中就会产生过饱和单质存在的游离碳，使硬质合金产生渗碳。游离碳等同于杂质缺陷，它的存在会影响和降低硬质合金的机械物理性能。因此优质的硬质合金都要最大限度的消除和减少游离碳掺碳的存在。

硬质合金制造过程的掺胶、垫烧涂料的刷盖等影响硬质合金碳含量的控制，使硬质合金制品发生缺碳和渗碳。缺碳和渗碳的制品需要通过后续渗碳和脱碳辅助工艺来补碳和去碳。

硬质合金制品的渗碳和脱碳通常是用钼丝氢气烧结炉来完成的。随着制造技术的发展，钼丝氢气烧结炉已被普遍淘汰。即使有钼丝氢气烧结炉，单独只为了数量有限的需要进行渗碳和脱碳的制品来开炉，要花费大量的直接和间接费用。因此，能在现在普遍广泛使用的真空烧结炉中来完成虽然量少但却难以避免的硬质合金制品渗碳的脱碳就自然成了目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决钼丝氢气烧结炉遭淘汰后，无法进行硬质合金渗碳制品脱碳处理的问题，提供一种硬质合金在真空烧结炉中脱碳的方法，能够有效的对硬质合金渗碳制品迸行脱碳处理。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种硬质合金在真空烧结炉中脱碳的方法，包括以下步骤：

a.将硬质合金渗碳制品按碳相级别的不同，分别装入存有不同脱碳填料的石墨舟皿中，脱碳填料将硬质合金渗碳制品包裹、隔离；

b.将装有硬质合金渗碳制品的石墨舟皿放入真空烧结炉中进行脱碳烧结；

c.烧结完成后，取出石墨舟皿中的制品进行喷砂处理。

d.烧结完成取出石墨舟皿中的制品后，用筛网对含有钨粉的脱碳填料进行筛分分离处理，把分离出的筛上物三氧化二铝粉、筛下物钨粉和钨碳合金粉分别收集存放。

优选地，所述的脱碳填料包括三氧化二铝粉和钨粉，钨粉占脱碳填料总重量的0-8％。

优选地，步骤a中，在装入金相组织C类为C04的硬质合金渗碳制品的石墨舟皿中，脱碳填料的成分中只含有三氧化二铝粉。

优选地，步骤a中，在装入金相组织C类为C06的硬质合金渗碳制品的石墨舟皿中，脱碳填料的成分包括按重量百分比计：97％的三氧化二铝粉和3％的钨粉。

优选地，步骤a中，在装入金相组织C类为C08或大于C08的硬质合金渗碳制品的石墨舟皿中，脱碳填料的成分包括按重量百分比计：92％的三氧化二铝粉和8％的钨粉。

优选地，三氧化二铝粉的粒度为80目。

优选地，钨粉的平均粒度为5微米。

优选地，金相组织C类为C08或大于C08的硬质合金渗碳制品采用两次脱碳，即重复两次步骤a-c。

优选地，步骤b中，脱碳烧结为直接升温至烧结温度进行保温，烧结温度为1350-1370℃，保温时间为55-65分钟，保温结束后，随炉冷却降至室温。

优选地，步骤d中，筛网的规格为240目。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.可完全取代钼丝氢气烧结炉来完成硬质合金渗碳制品的脱碳。

2.钼丝氢气烧结炉为连续式烧结炉，并且无论有无产品需要烧结都要保持具有一定炉温的开炉，真空烧结炉为间歇式烧结炉，有产品需要烧结才进行开炉，真空烧结炉替代钼丝氢气烧结炉来进行脱碳烧结能起到节能降耗、节约生产成本的作用。

3.钼丝氢气烧结炉产生的气体排放在空气中，真空烧结炉产生的气体少量气体溶入了真空泵油，因此真空烧结炉替代钼丝氢气烧结炉来进行脱碳烧结对环境保护会起到有益的作用。

4.对分离处理后收集的钨粉和钨碳合金粉进行合批，分析碳含量，分别可用于碳化钨的制取和混合料制备的控碳等使用，保证了钨粉的有效利用。

具体实施方式

本发明的一种硬质合金在真空烧结炉中脱碳的方法，其脱碳原理为：三氧化二铝和碳不会发生化学反应来夺碳，但是碳势平衡的作用会趋使高碳区的碳向低碳区扩散，在脱碳烧结温度下硬质合金渗碳制品中的富集游离碳会向与其制品全面裹覆多点接触的三氧化二铝粉的表面扩散，最终吸附沉积在三氧化二铝粉表面完成了渗碳制品的脱碳。