CN102181677B - 一种硬质合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种硬质合金及其制备方法，按原料重量份的百分比称取钴粉、碳化钒、碳化铬、碳化钽、碳化钛、铼粉、镍粉、铁粉，然后在酒精介质下充分混合；将混合物在球磨机中进行湿式球磨4-24小时，将湿式混合料转入双锥混合器中混合1-2小时，进行酒精回收，然后干燥；冷等方加压，在为时3个小时的时间内不间断搅拌中加入石蜡定型剂；搅拌过后进行烧结，冷却后就得到一种硬质合金。本发明有效提高了硬质合金的品质，有效地节约了生产成本，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及硬质合金的生产，具体为一种硬质合金及其制备方法。
背景技术
我国钨资源占世界钨资源65％以上，其中江西赣州以“钨都”著称。我国钨工业发展主要起于二十世纪三十年代，钨加工技术发展取得巨大成就。由于中国工业起步晚，中国在钨的初加工及冶炼方面属世界先进之列，但在硬质合金类产品技术上，仍与国外有一定的差距。硬质合金生产技术中，主要以碳化钨与钴粉为原料，以掺胶或掺蜡的形式成型。在1200℃以上进行高温烧结。由于碳化钨与钴粉的粒度因素，及碳化钨与钴粉的配比不同，烧结出来的硬质合金性能也相差甚远。因此，硬质合金牌号也不同。
由于该硬质合金产品所涉及的应用多而广，随着新型工业的高速发展，这种被称为“工业牙齿”的硬质合金的应用领域也越来越广，而且性能要求越来越趋向于高强度、高硬度和耐高温三合一体。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种硬质合金及其制备方法，以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种硬质合金，其原料的重量百分比为：
钴粉：6％-20％
碳化钒：0-0.3％
碳化铬：0.3％-1.0％
碳化钽：0-1.0％
碳化钛：0-0.5％
铼粉：0-0.02％
镍粉：0-0.5％
铁粉：77.8％-92.8％。
本发明中，所述原料的粒径在0.3μm-6μm之间。
一种硬质合金的制备方法，其主要的生产步骤包括：
第一步：按原料重量份的百分比称取钴粉、碳化钒、碳化铬、碳化钽、碳化钛、铼粉、镍粉、铁粉，然后在酒精介质下充分混合；
第二步：将混合物在球磨机中进行湿式球磨4-24小时，转速控制在50-150转/分钟，球磨之后，将湿式混合料转入双锥混合器中混合1-2小时，进行酒精回收，然后干燥1-2小时；
第三步：冷等方加压保持20-30分钟，压力控制在100-300Mpa；
第四步：在为时3个小时的时间内不间断搅拌中加入石蜡定型剂；使得石蜡的含量控制在2％-6％；
第五步：搅拌过后进行烧结，在烧结过程中先在250℃-500℃温度时除蜡3-5小时，然后再500℃-1350℃之间升温2-3小时，然后在1350℃-1400℃升温60-80分钟，然后在1400℃先烧结保温60-80分钟，然后在压力在10Mpa时保持30-80分钟，冷却后就得到一种硬质合金。
有益效果
本发明有效提高了硬质合金的品质，有效地节约了生产成本，提高了生产效率。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
按原料重量份的百分比称取粒径为0.5μm的钴粉600克、粒径为0.5μm的碳化钒30克、粒径为0.5μm的碳化铬80克、粒径为0.5μm的碳化钽100克、粒径为0.5μm的铼粉2克、粒径为0.5μm的铁粉9188克，然后在酒精介质下充分混合；将混合物在球磨机中进行湿式球磨8小时，转速控制在110转/分钟，球磨之后，将湿式混合料转入双锥混合器中混合1小时，进行酒精回收，然后干燥2小时；冷等方加压保持30分钟，压力控制在300Mpa；在为时3个小时的时间内不间断搅拌中加入石蜡定型剂300克；搅拌过后进行烧结，在烧结过程中先在500℃温度时除蜡5小时，然后再1350℃升温2-3小时，然后在1400℃升温80分钟，然后在1400℃先烧结保温80分钟，然后在压力在10Mpa时保持80分钟，冷却后就得到一种硬质合金。
实施例2
按原料重量份的百分比称取粒径为0.5μm的钴粉800克、粒径为0.5μm的碳化钒50克、粒径为0.5μm的碳化铬50克、粒径为0.5μm的碳化钽100克、粒径为0.5μm的铼粉2克、粒径为0.5μm的铁粉9178克，然后在酒精介质下充分混合；将混合物在球磨机中进行湿式球磨8小时，转速控制在110转/分钟，球磨之后，将湿式混合料转入双锥混合器中混合1小时，进行酒精回收，然后干燥2小时；冷等方加压保持30分钟，压力控制在300Mpa；在为时3个小时的时间内不间断搅拌中加入石蜡定型剂300克；搅拌过后进行烧结，在烧结过程中先在500℃温度时除蜡5小时，然后再1350℃升温2-3小时，然后在1400℃升温80分钟，然后在1400℃先烧结保温80分钟，然后在压力在10Mpa时保持80分钟，冷却后就得到一种硬质合金。
实施例3
按原料重量份的百分比称取粒径为0.8μm的钴粉600克、粒径为0.8μm的碳化钒20克、粒径为0.5μm的碳化铬300克、粒径为0.8μm的铁粉8850克，然后在酒精介质下充分混合；将混合物在球磨机中进行湿式球磨10小时，转速控制在110转/分钟，球磨之后，将湿式混合料转入双锥混合器中混合1小时，进行酒精回收，然后干燥2小时；冷等方加压保持30分钟，压力控制在300Mpa；在为时3个小时的时间内不间断搅拌中加入石蜡定型剂300克；搅拌过后进行烧结，在烧结过程中先在500℃温度时除蜡5小时，然后再1350℃升温2-3小时，然后在1400℃升温80分钟，然后在1400℃先烧结保温80分钟，然后在压力在10Mpa时保持80分钟，冷却后就得到一种硬质合金。
实施例4
按原料重量份的百分比称取粒径为3μm的钴粉1100克、粒径为3μm的碳化钒20克、粒径为3μm的碳化铬30克、粒径为3μm的铁粉9280克，然后在酒精介质下充分混合；将混合物在球磨机中进行湿式球磨10小时，转速控制在110转/分钟，球磨之后，将湿式混合料转入双锥混合器中混合1小时，进行酒精回收，然后干燥2小时；冷等方加压保持30分钟，压力控制在300Mpa；在为时3个小时的时间内不间断搅拌中加入石蜡定型剂300克；搅拌过后进行烧结，在烧结过程中先在500℃温度时除蜡5小时，然后再1350℃升温2-3小时，然后在1400℃升温80分钟，然后在1400℃先烧结保温80分钟，然后在压力在10Mpa时保持80分钟，冷却后就得到一种硬质合金。
实施例5
按原料重量份的百分比称取粒径为4μm的钴粉2000克、粒径为4μm的碳化钒20克、粒径为4μm的碳化铬100克、粒径为4μm的碳化钛50克、粒径为4μm的镍粉1000克、粒径为4μm的铁粉7780克，然后在酒精介质下充分混合；将混合物在球磨机中进行湿式球磨10小时，转速控制在110转/分钟，球磨之后，将湿式混合料转入双锥混合器中混合1小时，进行酒精回收，然后干燥2小时；冷等方加压保持30分钟，压力控制在300Mpa；在为时3个小时的时间内不间断搅拌中加入石蜡定型剂300克；搅拌过后进行烧结，在烧结过程中先在500℃温度时除蜡5小时，然后再1350℃升温2-3小时，然后在1400℃升温80分钟，然后在1400℃先烧结保温80分钟，然后在压力在10Mpa时保持80分钟，冷却后就得到一种硬质合金。
实施例6
按原料重量份的百分比称取粒径为1μm的钴粉1000克、粒径为1μm的碳化铬100克、粒径为1μm的铼粉2克、粒径为1μm的镍粉200克、粒径为1μm的铁粉8698克，然后在酒精介质下充分混合；将混合物在球磨机中进行湿式球磨22小时，转速控制在110转/分钟，球磨之后，将湿式混合料转入双锥混合器中混合1小时，进行酒精回收，然后干燥2小时；冷等方加压保持30分钟，压力控制在300Mpa；在为时3个小时的时间内不间断搅拌中加入石蜡定型剂300克；搅拌过后进行烧结，在烧结过程中先在500℃温度时除蜡5小时，然后再1350℃升温2-3小时，然后在1400℃升温80分钟，然后在1400℃先烧结保温80分钟，然后在压力在10Mpa时保持80分钟，冷却后就得到一种硬质合金。
实施例7
按原料重量份的百分比称取粒径为0.8μm的钴粉1400克、粒径为0.8μm的碳化铬80克、粒径为0.8μm的铁粉8520克，然后在酒精介质下充分混合；将混合物在球磨机中进行湿式球磨22小时，转速控制在110转/分钟，球磨之后，将湿式混合料转入双锥混合器中混合1小时，进行酒精回收，然后干燥2小时；冷等方加压保持30分钟，压力控制在300Mpa；在为时3个小时的时间内不间断搅拌中加入石蜡定型剂300克；搅拌过后进行烧结，在烧结过程中先在500℃温度时除蜡5小时，然后再1350℃升温2-3小时，然后在1400℃升温80分钟，然后在1400℃先烧结保温80分钟，然后在压力在10Mpa时保持80分钟，冷却后就得到一种硬质合金。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种硬质合金的制备方法，其特征在于，其原料的重量百分比为：
钴粉：6％-20％
碳化钒：0-0.3％
碳化铬：0.3％-1.0％
碳化钽：0-1.0％
碳化钛：0-0.5％
铼粉：0-0.02％
镍粉：0-0.5％
铁粉：77.8％-92.8％；
其主要的生产步骤包括：
第一步：按原料重量份的百分比称取钴粉、碳化钒、碳化铬、碳化钽、碳化钛、铼粉、镍粉、铁粉，然后在酒精介质下充分混合；
第二步：将混合物在球磨机中进行湿式球磨4-24小时，转速控制在50-150转/分钟，球磨之后，将湿式混合料转入双锥混合器中混合1-2小时，进行酒精回收，然后干燥1-2小时；
第三步：冷等方加压保持20-30分钟，压力控制在100-300MPa；
第四步：在为时3个小时的时间内不间断搅拌中加入石蜡定型剂；使得石蜡的含量控制在2％-6％；
第五步：搅拌过后进行烧结，在烧结过程中先在250℃-500℃温度时除蜡3-5小时，然后再500℃-1350℃之间升温2-3小时，然后在1350℃-1400℃升温60-80分钟，然后在1400℃先烧结保温60-80分钟，然后在压力在10MPa时保持30-80分钟，冷却后就得到一种硬质合金。
2.根据权利要求1所述的一种硬质合金的制备方法，其特征在于，所述原料的粒径在0.3μm-6μm之间。
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