[发明专利]一种以WC-6Co复合粉末为原料制备高性能硬质合金的方法有效
申请号: | 201811153643.4 | 申请日: | 2018-09-30 |
公开(公告)号: | CN109295334B | 公开(公告)日: | 2020-11-06 |
发明(设计)人: | 张久兴;朱二涛;杨新宇;潘亚飞 | 申请(专利权)人: | 合肥工业大学 |
主分类号: | C22C1/05 | 分类号: | C22C1/05;C22C29/08 |
代理公司: | 安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 34101 | 代理人: | 卢敏 |
地址: | 230009 安*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 wc co 复合 粉末 原料 制备 性能 硬质合金 方法 | ||
本发明公开了一种以WC‑6Co复合粉末为原料制备高性能硬质合金的方法,其是以WC‑6Co复合粉末为原材料,添加钴粉和抑制剂,经酒精湿磨、真空加热干燥后,再掺成型剂压制成型,最后经真空干燥、压力烧结,即制得高性能硬质合金。本发明方法制备的高性能、通用性好硬质合金,具有强度和硬度高、钴相分布均匀、致密度好、晶粒度小、烧结温度低等特性。
技术领域
本发明属于一种高性能、通用性好的硬质合金制备方法,是一种采用WC-6Co复合粉末 为原材料、通过石蜡工艺制备高性能、通用性好硬质合金的方法。采用该方法制备的高性能 硬质合金可加工成钻头、铣刀或耐磨磨具,应用于向高端铝合金、钛合金、不锈钢、玻璃、 陶瓷材料加工。
背景技术
为了满足3C产品的外壳材料由ABB、PC不断向高端铝合金、钛合金、不锈钢、玻璃、陶瓷材料的发展和应用,并伴随着先进制造系统、高速切削、超精密加工、绿色制造的发展,促使刀具材料朝着高性能、通用性硬质合金方向发展。同一牌号硬质合金具备加工多种材料, 降低使用者对刀具材料的选型,提高生产效率。
传统工艺以同等粒径的WC粉末与Co粉为原料混合制备硬质合金时:随着WC含量提高,制备的硬质合金硬度高、强度低,烧结温度高;随着Co含量提高,制备的硬质合金硬 度低、强度高,烧结温度低。其强度和硬度之间的矛盾(强度高,硬度低;强度低,硬质高) 一直是困扰其发展的主要因素。长期以来,人们进行了不懈的努力,诸如调整合金成分、改 善合金结构、添加微量元素、采用新的工艺装备等一系列措施,试图和谐两者之间的矛盾, 使之有机结合,一直是人们努力的方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种以纳米WC-6Co复合粉末为原料制备出具有高性能、通用性好 的硬质合金的方法,以解决强度和硬度之间的矛盾。
本发明为实现发明目的,采用如下技术方案:
一种以WC-6Co复合粉末为原料制备高性能硬质合金的方法,其特点在于:以WC-6Co 复合粉末为原材料,添加钴粉和抑制剂,经酒精湿磨、真空加热干燥后,再掺成型剂压制成 型,最后经真空干燥、压力烧结,即制得高性能硬质合金。具体包括以下步骤:
1)配料酒精湿磨:
取WC晶粒度≤200nm、Co质量含量为6%的纳米WC-6Co复合粉末216~240kg,加入可倾斜式滚动球磨机中,再加入FSSS粒度0.95μm的Co粉0~24Kg,然后添加晶粒长大抑 制剂0.4~1.2Kg VC和1.2~2.32Kg Cr3C2,再加入20~80Kg酒精,最后添加球磨棒 Φ5.5×14.4mm、Φ7.3×15.6mm、Φ8.5×16.3mm、Φ9.5×16.7mm、Φ10.5×17mm共1200kg,球磨 10~48h,得球磨料浆;
2)真空加热干燥:
将步骤1)得到的球磨料浆过325目筛网,所得过筛料浆加入到真空干燥器中进行干燥, 干燥温度控制在75~90℃、干燥时间为3~6h、真空度控制在0.02~0.06Mpa,得干燥物料;
3)掺成型剂:
取50kg步骤2)得到的干燥物料加入快速干燥入蜡混合搅拌机中,再加入熔化50℃的 1.5~4kg石蜡、0.5kg白油和5000mL正己烷,在65~80℃抽真空搅拌干燥1~2h,得掺成型 剂物料;
4)过筛制粒:
将步骤3)得到的掺成型剂物料过40~60目筛网,所得过筛粉末加入到滚筒制粒机中, 加入0.5~1.5Kg纯水,进行制粒,得物料颗粒;
5)压制成型:
将步骤4)得到的物料颗粒50kg加入卧室挤压机中,抽真空至100Pa以下,然后分段加 压至24~26Mpa,再保压300~800S,挤出获得直径Φ≦32mm的毛坯棒材;
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