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

一种硬质合金及其制备方法
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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