[发明专利]一种氢气脱蜡烧结制备的硬质合金

说明书

为了改善硬质合金的硬度、耐磨性，研发了一种氢气脱蜡烧结制备的硬质合金。采用化合碳≥6.08%的WC为原料为原料，氢气脱蜡烧结制备的硬质合金，脱蜡过程中炉内实际脱蜡温度差异、脱蜡载气气流紊乱、脱蜡时间控制不准确3个方面均会影响到烧结性能稳定的硬质合金制品。脱蜡温度不均匀会导致烧结过程中晶粒不能充分长大，导致硬质合金内部结构不均匀，致使硬质合金力学性能降低。所制得的氢气脱蜡烧结制备的硬质合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能硬质合金的提供一种新的生产工艺。

所属技术领域

本发明涉及一种硬质合金材料，尤其涉及一种氢气脱蜡烧结制备的硬质合金。

背景技术

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。由于WC-Co硬质合金具有较高的硬度、耐磨性、横向断裂强度及良好的断裂韧性等优异的力学性能，被称为工业牙齿。作为一种高效的结构材料和工具材料，其应用领域不断拓展。

差压脱蜡是在真空泵抽真空作用下，使烧结炉内压力低于标准大气压状态，通过向烧结炉内通入定向流动的氩气或氮气等气体，在烧结炉料盒内外形成一定的压力差来完成脱蜡。其料盒压差一般为500～5000Pa。料盒压差的形成同工艺参数（如载气流量、炉内压力设定）、料盒材质、料盒装配水平、调节阀精度等相关。真空脱蜡是烧结炉进行脱蜡期间，在真空泵抽高真空条件下把挥发出来的石蜡蒸气抽出炉外，以达到脱蜡的目的，炉内真空度一般为10～50Pa。正压脱蜡是在不开真空泵抽真空的情况下，关闭炉内料盒门与烧结炉内其他空间隔离，通入氢气等工艺性气体，通过气体的流动将石蜡蒸气带出炉膛。脱蜡期间炉内压力控制在101000～105000Pa（一般为103000Pa，即高出大气压3000Pa），由于比大气压略高，常称为微正压氢气脱蜡，目前最具代表性的烧结炉为氢气脱蜡烧结一体炉。该烧结炉有别于传统的卧式二带钼丝推舟炉和钟罩立式氢气脱蜡烧结炉，是集氢气脱蜡、真空烧结、分压烧结及液相烧结于一体化的设备。炉内有密封料盒，使得脱蜡时挥发的气体不污染烧结炉内壁和隔热材料。

发明内容

本发明的目的是为了改善硬质合金的硬度、耐磨性，设计了一种氢气脱蜡烧结制备的硬质合金。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

氢气脱蜡烧结制备的硬质合金的制备原料包括：化合碳≥6.08%的WC为原料。

氢气脱蜡烧结制备的硬质合金的制备步骤为：将原始粉末按实验设计方案称重、配料，配好后倒入球磨机中进行湿磨，球磨介质为无水乙醇，球磨机转速为70r/min，球料比为6:1，球磨时间为32h。球磨结束后，将制得的粒料进行真空干燥，干燥时间为50min，干燥温度为40℃，随后加入成形剂进行制粒。将制好的粉末压制成形，随后放入烧结炉中进行烧结，烧结温度为1350℃，保温时间为90min。

氢气脱蜡烧结制备的硬质合金的检测步骤为：显微组织形貌采用HiS480场发射扫描电镜观察，金相组织采用Lei5000M金相显微镜观察，物相组成采用X射线衍射仪分析，密度利用阿基米德原理及AN202电子分析天平测定，显微硬度采用AVK显微硬度计测试，断裂韧性通过压痕法测定。

所述的氢气脱蜡烧结制备的硬质合金，脱蜡过程中炉内实际脱蜡温度差异、脱蜡载气气流紊乱、脱蜡时间控制不准确3个方面均会影响到烧结性能稳定的硬质合金制品。

所述的氢气脱蜡烧结制备的硬质合金，脱蜡温度不均匀会导致烧结过程中晶粒不能充分长大，导致硬质合金内部结构不均匀，致使硬质合金力学性能降低。

所述的氢气脱蜡烧结制备的硬质合金，脱蜡载气气流紊乱同样能够导致烧结过程不能具有稳定的反应气氛，使硬质合金内部物相组成不均匀，导致硬质合金力学性能降低。

本发明的有益效果是：