[发明专利]一种硬质合金压制品烧结用隔层

说明书

本发明公开了一种硬质合金压制品烧结用隔层，隔层是制作在硬质合金压制品烧结用的承烧板上，以用来阻隔硬质合金压制品与承烧板的直接接触以及阻隔硬质合金压制品和承烧板在烧结过程中相互影响所产生的化学反应；隔层是由粒度范围在1um～150um的Al2O3、SiO2、TiO2、MgO、Cr2O3和ZrO2中的两种或两种以上氧化物组成，采用火焰喷涂技术，在0.10Mpa～0.40Mpa的乙炔、氧气作用下，成型在承烧板上。本发明的隔层不仅阻隔了硬质合金压制品和承烧板之间的物理化学反应，而且还尽可能的降低了隔层本身的物理化学变化，从而明显增加了隔层在硬质合金压制品烧结应用上的使用寿命。

技术领域

本发明属于合金材料技术领域，特别是涉及一种硬质合金压制品烧结用隔层。

背景技术

硬质合金是将各种碳化物和粘结金属的粉末配置成一定成分、一定粒度的均匀混合物，混合物经加压压制后，再经烧结成为合金体。在烧结工序中，需承载混合物压制成型的压制品的承烧板。在烧结过程中，承烧板会与压制品发生不同程度的反应，影响烧结后合金体的成分组织，影响合金体的使用性能，因此需要在承烧板与压制品之间设置烧结用隔层。

常温手工涂覆和石墨纸无需进行设备投入隔层成本相对低，试验该类隔层发现使用寿命低，使用数次后即会出现大量裂纹从而脱落失效，不利于自动化。而手工涂覆的研究方向主要集中在涂料成分上，中国专利申请CN104017396A、专利申请CN1482193A、专利申请CN107201061A等公开了不同手工涂覆涂料成分，但是对其使用寿命问题也未曾提及。例如专利申请CN1482193A公开了炭黑、聚乙二醇、吐温、负离子水等一定比例混合为均匀悬浮液涂覆在硬质合金承烧板上，实现硬质合金烧结不粘舟、制品表面无脏化渗脱碳现象，保证产品尺寸精度和质量要求，然而对悬浮液的使用寿命方面未有相关信息。

在热喷涂技术中，美国专利US 5993970公开了一种硬质合金烧结用的隔层，隔层采用等离子喷涂技术，以Y2O3(氧化钇)为主体的热喷涂材料实现，同时为增加隔层的使用次数，在承烧板上预喷涂一层Mo打底，该专利围绕新喷涂材料和打底层对制品底部粘附情况(肉眼观测)及隔层使用寿命进行说明。试验该类隔层发现Y2O3为主体材料的隔层使用寿命虽有明显提高，但在制品烧结后，观测有Y元素溢出粘附在硬质合金表面的现象，影响硬质合金外观和组织性能。

硬质合金烧结用隔层的使用寿命需考虑隔层材料成型和烧结过程的物理化学变化，以及隔层材料与承烧板的热膨胀系数。例如，在热喷涂隔层沉积过程中，熔融的喷涂颗粒高速运动撞向承烧板时，颗粒从熔融温度降低到承烧板温度或前一隔层温度时快速冷却，急剧收缩，造成材料的变形、相变和状态变化的不均匀而引起残余应力。同时在热喷涂隔层沉积过程中，喷涂材料与承烧板的热膨胀系数不同冷却到室温时也会存在残余应力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种硬质合金压制品烧结用隔层，使得隔层不仅阻隔了硬质合金压制品和承烧板之间的物理化学反应，而且还尽可能的降低了隔层本身的物理化学变化，从而明显增加了隔层在硬质合金压制品烧结应用上的使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种硬质合金压制品烧结用隔层，是制作在硬质合金压制品烧结用的承烧板上，以用来阻隔硬质合金压制品与承烧板的直接接触以及阻隔硬质合金压制品和承烧板在烧结过程中相互影响所产生的化学反应；所述隔层是由粒度范围在1um～150um的Al2O3(氧化铝)、SiO2(二氧化硅)、TiO2(二氧化钛)、MgO(氧化镁)、Cr2O3(氧化铬)和ZrO2(二氧化锆)中的两种或两种以上氧化物组成，采用火焰喷涂技术，在0.10Mpa～0.40Mpa的乙炔、氧气作用下，成型在承烧板上，并使得所述隔层的厚度为50um～500um，孔隙度为1％～30％；其中，成型温度为2500℃～3300℃。

所述两种或两种以上氧化物中，至少包含有Al2O3(氧化铝)，且Al2O3(氧化铝)的含量占两种或两种以上氧化物总重量的50％以上。