CN101265542A - 大直径硬质合金金属拉管模及其制造方法 - Google Patents

Abstract

大直径硬质合金金属拉管模，其模坯由碳化钨粉和金属钴粉配以丁苯橡胶作粘结剂于模具中压制成型，模坯在15－16小时内逐步升温至800℃完成脱胶，在8－9小时内逐步升温至1430－1440℃烧成，制造中模坯不会受到损伤，操作方便，另外通过延长脱胶时间，避免了模坯在脱胶过程中出现开裂，整个工艺大大降低了废品率，降低了产品的制造成本，提高了企业的经济效益。

Description

大直径硬质合金金属拉管模及其制造方法

技术领域

本发明属于硬质合金金属拉管模，尤其是指一种大直径的(φ＞500mm)硬质合金金属拉管模，同时提供这种金属拉管模的制造方法。

背景技术

在国内硬质合金制造行业中，只生产一些小直径的硬质合金金属拉管模(φ＜300mm)，拉管模的钴含量较低(一般在6％-15％)。目前市场上还没有成功生产直径在500mm以上的硬质合金金属拉管模的报道。分析其原因，一是强度低；二是模坯体积大，单重大，人工难以搬动，且搬动时易受到损伤；三是进入真空炉烧结时容易产生裂纹、变形，合格率低。

发明内容

本发明正是为了克服上述不足，提供一种大直径硬质合金金属拉管模，其强度大、制造合格率高，易于产业化，主要改进在于提高配方中的钴含量，同时选择丁苯橡胶作为成型粘结剂，压制成模坯。具体是这样来实施的：大直径硬质合金金属拉管模，其特征在于模坯由下列各组份重量配伍压制而成：

碳化钨粉    费氏粒度1.2-2.0μm    81.5-82.5％

金属钴粉    费氏粒度2-3μm        17.5-18.5％

外加丁苯橡胶作粘结剂，每公斤碳化钨粉与金属钴粉的混合料中添加90-100ml的丁苯橡胶汽油溶液，所述的丁苯橡胶汽油溶液中丁苯橡胶与汽油的重量配比为10-12∶90-88。

本发明提高金属钴的含量，目的是提高产品的抗弯强度和冲击韧性，使产品在工作中不易碎裂。丁苯橡胶由于聚合分子较高，弹性好，粘度大，比其他橡胶或石腊作为成型粘结剂更能改善压制性能，增加模坯的强度，不易产生压制分层裂纹。

这种大直径硬质合金金属拉管模的制造方法是：按配比混合碳化钨粉与金属钴粉，加入丁苯橡胶的汽油溶液搅匀均匀，于模具中压制成模坯，将模坯置于石墨盘中装于烧结炉内，在15-16小时内逐步升温至800℃完成脱胶，在8-9小时内逐步升温至1430-1440℃烧成，保温40-50分钟后自动冷却。

由于模坯在成型时加入有粘结剂，在烧结过程中必须将成型粘结剂彻底排除干净，在升温的过程中，首先是橡胶由固体转变成液体，再由液体转变为气体。这个过程是通过模坯毛细孔由表面开始逐步向模坯中心脱胶的过程，越是产品中心部位的胶要排出来所受到的阻力会越大，如果时间短、升温快，模坯中的橡胶在很短的时间内完成固体转向液体、气体的过程，同时又受到粉末颗粒之间的阻力，势必产生较大的压力，这种压力如果超过模坯的强度，粘结剂液体或气体就会冲破粉末颗粒结合的薄弱处，造成模坯开裂。本工艺采用延长脱胶时间，减慢升温速度，可避免模坯开裂。800℃内的脱胶过程是：由室温→300℃→350℃→450℃→600℃→800℃，各次升温的时间控制为3-3.5小时。烧成的过程是：由800℃→1000℃→1200℃→1340℃→1430℃-1440℃，各次升温的时间控制为2-2.5小时。

本发明中，由于模坯体积大，单重大，要将其放入石墨盘中，人工难以直接完成，本发明采用一专用夹具，即一内径与模坯外径相等的圆形夹具，该圆形夹具均分成四块，各块接口处焊有钻孔铁片，由螺杆连接，每块弧形夹具上另装有手柄。利用这种专用夹具固定后，使模壁受力均匀，既保护了模坯，模坯搬运起来很方便，不会受到损坏。

本发明工艺制造大直径硬质合金金属拉管模，在搬动中不会损伤模坯，操作方便，另外通过延长脱胶时间，避免了模坯在脱胶过程中出现开裂，整个工艺大大降低了废品率，降低了产品的制造成本，提高了企业的经济效益。

附图说明

附图为本发明专用夹具的结构示意图。

具体实施方式

实施例1，大直径硬质合金金属拉管模，模坯由下列各组份重量配伍压制而成：

碳化钨粉    费氏粒度1.2-2.0μm     81.5％

金属钴粉    费氏粒度2-3μm         18.5％

外加丁苯橡胶作粘结剂，每公斤碳化钨粉与金属钴粉的混合料中添加90ml的丁苯橡胶汽油溶液，该丁苯橡胶汽油溶液中丁苯橡胶与汽油的重量配比为10∶90。

大直径硬质合金金属拉管模的制造方法是按上述配比混合碳化钨粉与金属钴粉，加入丁苯橡胶的汽油溶液搅匀均匀，于模具中压制成模坯，将模坯置于石墨盘中装于烧结炉内，先在16小时内逐步升温至800℃完成脱胶，即由室温→300℃→350℃，各次升温的时间控制为3.5小时，再由350℃→450℃→600℃→800℃，各次升温的时间控制为3小时；然后在8小时内逐步升温至1430-1440℃烧成，即由800℃→1000℃→1200℃→1340℃→1430℃-1440℃，各次升温的时间控制为2小时，保温40分钟后自动冷却。

制造方法中，模坯由专用夹具搬入石墨盘中，所述的专用夹具是一内径与模坯外径相等的圆形夹具1，该圆形夹具均分成四块，各块接口处焊有钻孔铁片2，由螺杆连接，每块弧形夹具上另装有手柄3。

实施例2，大直径硬质合金金属拉管模，模坯由下列各组份重量配伍压制而成：

碳化钨粉    费氏粒度1.2-2.0μm     82％

金属钴粉    费氏粒度2-3μm         18％

外加丁苯橡胶作粘结剂，每公斤碳化钨粉与金属钴粉的混合料中添加100ml的丁苯橡胶汽油溶液，该丁苯橡胶汽油溶液中丁苯橡胶与汽油的重量配比为11∶89。

大直径硬质合金金属拉管模的制造方法是按上述配比混合碳化钨粉与金属钴粉，加入丁苯橡胶的汽油溶液搅匀均匀，于模具中压制成模坯，将模坯由专用夹具置于石墨盘中装于烧结炉内，先在15小时内逐步升温至800℃完成脱胶，即由室温→300℃→350℃→450℃→600℃→800℃，各次升温的时间控制为3小时；然后在9小时内逐步升温至1430-1440℃烧成，即由800℃→1000℃→1200℃，各次升温的时间控制为2.5小时，再从1200℃→1340℃→1430℃-1440℃，各次升温的时间控制为2小时，保温50分钟后自动冷却。

实施例3，大直径硬质合金金属拉管模，模坯由下列各组份重量配伍压制而成：

碳化钨粉    费氏粒度1.2-2.0μm    82.5％

金属钴粉    费氏粒度2-3μm        17.5％

外加丁苯橡胶作粘结剂，每公斤碳化钨粉与金属钴粉的混合料中添加95ml的丁苯橡胶汽油溶液，该丁苯橡胶汽油溶液中丁苯橡胶与汽油的重量配比为12∶88。

大直径硬质合金金属拉管模的制造方法是按上述配比混合碳化钨粉与金属钴粉，加入丁苯橡胶的汽油溶液搅匀均匀，于模具中压制成模坯，将模坯由专用夹具置于石墨盘中装于烧结炉内，先在15小时内逐步升温至800℃完成脱胶，即由室温→300℃→350℃→450℃→600℃→800℃，各次升温的时间控制为3小时；然后在8小时内逐步升温至1430-1440℃烧成，即由800℃→1000℃→1200℃→1340℃→1430℃-1440℃，各次升温的时间控制为2小时，保温50分钟后自动冷却。

Claims (5)

1.大直径硬质合金金属拉管模，其特征在于模坯由下列各组份重量配伍压制而成：

碳化钨粉    费氏粒度1.2-2.0μm    81.5-82.5％

金属钴粉    费氏粒度2-3μm        17.5-18.5％

外加丁苯橡胶作粘结剂，每公斤碳化钨粉与金属钴粉的混合料中添加90-100ml的丁苯橡胶汽油溶液，所述的丁苯橡胶汽油溶液中丁苯橡胶与汽油的重量配比为10-12∶90-88。

2.大直径硬质合金金属拉管模的制造方法，其特征在于按权利要求1所述的配比混合碳化钨粉与金属钴粉，加入丁苯橡胶的汽油溶液搅匀均匀，于模具中压制成模坯，将模坯置于石墨盘中装于烧结炉内，在15-16小时内逐步升温至800℃完成脱胶，在8-9小时内逐步升温至1430-1440℃烧成，保温40-50分钟后自动冷却。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于脱胶过程是由室温→300℃→350℃→450℃→600℃→800℃，各次升温的时间控制为3-3.5小时。

4.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于烧成的过程是由800℃→1000℃→1200℃→1340℃→1430℃-1440℃，各次升温的时间控制为2-2.5小时。

5.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于模坯由专用夹具搬入石墨盘中，所述的专用夹具是一内径与模坯外径相等的圆形夹具，该圆形夹具均分成四块，各块接口处焊有钻孔铁片，由螺杆连接，每块弧形夹具上另装有手柄。

Images