[发明专利]一种硬质合金制品及其制备方法

说明书

本发明提供了一种硬质合金制品的制备方法，包括以下步骤：将碳化钨粉、钴粉和抗氧化剂混合球磨，得到料浆；将上述料浆进行喷雾干燥，得到混合粉料；将上述混合粉料进行热压烧结制得硬质合金制品。本发明用热压的方法生产超大尺寸硬质合金轴套，减少了工艺环节，降低了设备投入，提高了制品致密性及原料的利用率，采用复合醇类新型抗氧化剂，优化了喷雾制粉操作工艺，提高混合料的产出率，解决了传统工艺生产过程的缺陷。

技术领域

本发明涉及硬质合金超大制品净成型技术领域，尤其涉及一种硬质合金制品及其制备方法。

背景技术

目前硬质合金制品生产是在模具中直接加入制品配方的粉料，然后在压力机上进行压制，得到的坯料再放入烧结炉里进行烧结成型，成型后的坯件或再经过磨削加工，或切割成不同形状的成品。采用该方法制备超大尺寸硬质合金制品存在以下问题：坯料密度不均匀、产品致密度性差，会直接影响产品使用性能；模具费用高且设备投入大，工序复杂。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术在生产硬质合金超大制品的问题，提供一种产品致密性好、工艺简单的超大硬质合金制品的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种硬质合金制品的制备方法，包括以下步骤：

将碳化钨粉、钴粉和抗氧化剂混合后进行球磨，得到料浆；

将所述料浆进行喷雾干燥，得到混合粉料；

将所述混合粉料进行热压烧结，得到硬质合金制品。

优选的，所述碳化钨粉和钴粉的质量百分比为92：8。

优选的，所述抗氧化剂与碳化钨粉的质量比为(4～6)：100。

优选的，所述抗氧化剂为复合醇类抗氧化剂。

优选的，所述复合醇类抗氧化剂包括乙醇、聚山梨酯和正丁醇，所述复合醇类抗氧化剂中乙醇、聚山梨酯和正丁醇的质量比为90：(5～7)：(3～5)。

优选的，所述球磨的时间为32～36h，所述球磨的转速为25～35r/min。

优选的，所述喷雾干燥的压力为0.8～1.1MPa，进料口温度为180～200℃，出料口温度为100～120℃。

优选的，所述混合粉料的平均费氏粒度为0.8～3μm。

优选的，所述热压烧结的条件为:在750～800℃、3～5MPa下，保温保压20～30min；在1280～1320℃、7～9MPa下，保温保压10～20min；在1400～1500℃、11～13MPa下，保温保压15～25min。

本发明提供了上述技术方案制备得到的硬质合金制品。

本发明提供了一种硬质合金制品的制备方法，本发明采用热压烧结的方法制备硬质合金，适用于制备超大尺寸硬质合金，尤其适用于制备超大尺寸(外径400-600mm)硬质合金轴套，能够减少工艺环节，降低设备投入，提高硬质合金制品的致密性及原料的利用率，解决了传统工艺生产过程的缺陷。实施例的实验结果表明，采用本发明提供的方法制备的硬质合金制品具有优异耐磨、耐腐蚀性和高温抗氧化性，按照ASTM B-611-76方法测定本发明的合金制品，其耐磨性7.8W/cm³；在100℃，90％HNO₃环境下的腐蚀量为1.7315g/m²*h；在空气中1小时，900℃氧化增重为0.023％，本发明方法制备的硬质合金制品适用的工况，环境更广。

进一步地，本发明采用复合醇类抗氧化剂，结合喷雾干燥处理步骤，能够提高所得混合粉料的产出率。同时，本发明采用合理的热压烧结条件，能够将毛坯加工量控制到最小，在行业平均水平上降低成本6％。