CN104384517A - 硬质合金锌熔料棒材制备方法 - Google Patents

硬质合金锌熔料棒材制备方法 Download PDF

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罗跃谟
陈胜书
肖九生
连长升
林伟
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Abstract

本发明涉及利用锌熔料循环用于硬质合金制备的技术领域，尤其涉及硬质合金锌熔料棒材制备方法。包括选用锌熔碳化(WC)钨粉、钴(Co)粉和碳(C)粉，其中钴(Co)粉占总原料量的10%-15%;碳(C)粉占总原料量的5.6%-6.6%混合料湿磨加工，将上一制程完成的混合料加入已溶解的52°石蜡搅拌干燥，采用液压式螺杆挤压机进行挤压成型、将成型棒采用真空干燥炉进行真空烘干、烧结制程。本发明的工艺过程简单，易控制，成本低，生产出来的产品致密度高，性能优异等特点。

Description

硬质合金锌熔料棒材制备方法
技术领域
 本发明涉及利用锌熔料循环用于硬质合金制备的技术领域，尤其涉及硬质合金锌熔料棒材制备方法。
背景技术
由于在制备硬质合金时使用的原料非常昂贵，因此使硬质合金废料回收的能力倍受关注。将废旧硬质合金用锌熔法处理得到锌熔料后，循环应用于硬质合金的生产，相比于使用未用过的原料，使用回收的硬质合金将显著降低能量消耗和环境影响。
然而，由于锌熔法中的Zn 回收工艺中，将硬质合金废料浸入至电炉中的熔融锌中。然后在特定温度下对锌进行蒸馏并且由此从所述炉中将其移除。剩余粉末包含彼此分开的WC和通常为钴的粘结剂金属。这些会使得硬质合金的产品品质下降，特别是会使得产品的致密度较低，硬度降低。
发明内容
解决上述技术问题，本发明提供了一种硬质合金锌熔料棒材制备方法，以锌熔碳化(WC)钨粉、钴(Co)粉，碳(C) 粉;利用无水酒精湿磨工艺：经过真空脱蜡(胶)烧结炉或加压烧结一体炉，生产出锌熔料硬质合金，工艺生产出的硬质合金，Wc粒度组织烧结后用金相显微镜可见，致密度高，性能优异等特点。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是，一种硬质合金锌熔料棒材制备方法，包括以下步骤：
混合料湿磨加工：选用锌熔碳化(WC)钨粉、钴(Co)粉和碳(C) 粉，,其中钴(Co)粉占总原料量的10%-15%;碳(C) 粉占总原料量的5.6%-6.6%，将上述原料以无水酒精(纯度99.99%以上)为介质，用湿磨工艺，合金球与总原料的质量配比为6:1；无水酒精与总原料比例为300ml/千克；湿磨时间60-80小时；将湿磨好的混合料用50目的振动过筛机筛分，
干燥：将上一制程完成的混合料加入已溶解的52°石蜡，石蜡按混合料质量的1%-2%比例加入,按混合料质量的4%-6%加入成型剂橡胶，进行搅拌干燥，干燥时间为3小时，待冷却到常温后进入挤压成型；
挤压成型：将干燥完成的混合料进行挤压，采用液压式螺杆挤压机进行挤压，压力控制在60-250Mpa,依照出料速度，挤压棒材大小进行调节压力，产出成型棒；
真空烘干：将成型棒采用真空干燥炉进行烘干，烘干时间为68-70小时，
烧结：将真空烘干完成的产品送入加压烧结炉烧结，烧结温度为1300℃-1430℃，保温时间为30-120分钟。
进一步的，所述锌熔碳化(WC)钨粉的平均粒度小于0.8um。
进一步的，所述钴(Co)粉的平均粒度小于2um。
进一步的，所述碳(C) 粉的平均粒度小于400nm。
进一步的，真空干燥炉为Φ8×80的真空干燥炉。
本发明通过采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下优点：
本发明的方法生产出的硬质合金，Wc粒度组织烧结后用金相显微镜可见：硬度HRA90°以上，抗弯强度(TRS)为3000Mpa以上，金相组织A02B00C00,本发明的工艺过程简单，易控制，成本低，生产出来的产品致密度高，性能优异等特点。
具体实施方式
现结合具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例1：
作为一个具体的实施例，一种硬质合金锌熔料棒材制备方法，包括以下步骤：
混合料湿磨加工：选用平均粒度小于0.8um的锌熔碳化(WC)钨粉、平均粒度小于2um的钴(Co)粉和平均粒度小于400nm的碳(C) 粉，其中钴(Co)粉占总原料量的10%;碳(C) 粉占总原料量的5.6%，将上述原料以无水酒精(纯度99.99%以上)为介质，用湿磨工艺，合金球与总原料的质量配比为6:1；无水酒精与总原料比例为300ml/千克；湿磨时间60小时；将湿磨好的混合料用50目的振动过筛机筛分，
干燥：将上一制程完成的混合料加入已溶解的52°石蜡，石蜡按混合料质量的1%比例加入,按混合料质量的4%加入成型剂橡胶，进行搅拌干燥，干燥时间为3小时，待冷却到常温后进入挤压成型；
挤压成型：将干燥完成的混合料进行挤压，采用液压式螺杆挤压机进行挤压，压力控制在60Mpa,依照出料速度，挤压棒材大小进行调节压力，产出成型棒；
真空烘干：将成型棒采用真空干燥炉进行烘干，真空干燥炉为Φ8×80的真空干燥炉，烘干时间为68小时，
烧结：将真空烘干完成的产品送入加压烧结炉烧结，烧结温度为1300℃，保温时间为30-分钟。
实施例2：
作为一个具体的实施例，一种硬质合金锌熔料棒材制备方法，包括以下步骤：
混合料湿磨加工：选用平均粒度小于0.8um的锌熔碳化(WC)钨粉、平均粒度小于2um的钴(Co)粉和平均粒度小于400nm的碳(C) 粉，其中钴(Co)粉占总原料量的15%;碳(C) 粉占总原料量的6.6%，将上述原料以无水酒精(纯度99.99%以上)为介质，用湿磨工艺，合金球与总原料的质量配比为6:1；无水酒精与总原料比例为300ml/千克；湿磨时间80小时；将湿磨好的混合料用50目的振动过筛机筛分，
干燥：将上一制程完成的混合料加入已溶解的52°石蜡，石蜡按混合料质量的2%比例加入,按混合料质量的6%加入成型剂橡胶，进行搅拌干燥，干燥时间为3小时，待冷却到常温后进入挤压成型；
挤压成型：将干燥完成的混合料进行挤压，采用液压式螺杆挤压机进行挤压，压力控制在250Mpa,依照出料速度，挤压棒材大小进行调节压力，产出成型棒；
真空烘干：将成型棒采用真空干燥炉进行烘干，真空干燥炉为Φ8×80的真空干燥炉，烘干时间为70小时，
烧结：将真空烘干完成的产品送入加压烧结炉烧结，烧结温度为1430℃，保温时间为120分钟。
实施例3：
作为一个具体的实施例，一种硬质合金锌熔料棒材制备方法，包括以下步骤：
混合料湿磨加工：选用平均粒度小于0.8um的锌熔碳化(WC)钨粉、平均粒度小于2um的钴(Co)粉和平均粒度小于400nm的碳(C) 粉，其中钴(Co)粉占总原料量的13%;碳(C) 粉占总原料量的5.6%-6.6%，将上述原料以无水酒精(纯度99.99%以上)为介质，用湿磨工艺，合金球与总原料的质量配比为6:1；无水酒精与总原料比例为300ml/千克；湿磨时间70小时；将湿磨好的混合料用50目的振动过筛机筛分，
干燥：将上一制程完成的混合料加入已溶解的52°石蜡，石蜡按混合料质量的1.5%比例加入,按混合料质量的5%加入成型剂橡胶，进行搅拌干燥，干燥时间为3小时，待冷却到常温后进入挤压成型；
挤压成型：将干燥完成的混合料进行挤压，采用液压式螺杆挤压机进行挤压，压力控制在180Mpa,依照出料速度，挤压棒材大小进行调节压力，产出成型棒；
真空烘干：将成型棒采用真空干燥炉进行烘干，真空干燥炉为Φ8×80的真空干燥炉，烘干时间为69小时，
烧结：将真空烘干完成的产品送入加压烧结炉烧结，烧结温度为1380℃，保温时间为75分钟。
本发明的方法生产出的硬质合金，Wc粒度组织烧结后用金相显微镜可见：硬度HRA90°以上，抗弯强度(TRS)为3000Mpa以上，金相组织A02B00C00,本发明的工艺过程简单，易控制，成本低，生产出来的产品致密度高，性能优异等特点。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。 

Claims (5)

1.一种硬质合金锌熔料棒材制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
混合料湿磨加工：选用锌熔碳化(WC)钨粉、钴(Co)粉和碳(C) 粉，,其中钴(Co)粉占总原料量的10%-15%;碳(C) 粉占总原料量的5.6%-6.6%，将上述原料以无水酒精(纯度99.99%以上)为介质，用湿磨工艺，合金球与总原料的质量配比为6:1；无水酒精与总原料比例为300ml/千克；湿磨时间60-80小时；将湿磨好的混合料用50目的振动过筛机筛分，
干燥：将上一制程完成的混合料加入已溶解的52°石蜡，石蜡按混合料质量的1%-2%比例加入,按混合料质量的4%-6%加入成型剂橡胶，进行搅拌干燥，干燥时间为3小时，待冷却到常温后进入挤压成型；
挤压成型：将干燥完成的混合料进行挤压，采用液压式螺杆挤压机进行挤压，压力控制在60-250Mpa,依照出料速度，挤压棒材大小进行调节压力，产出成型棒；
真空烘干：将成型棒采用真空干燥炉进行烘干，烘干时间为68-70小时，
烧结：将真空烘干完成的产品送入加压烧结炉烧结，烧结温度为1300℃-1430℃，保温时间为30-120分钟。
2.根据权利要求1所述的一种硬质合金锌熔料棒材制备方法，其特征在于：所述锌熔碳化(WC)钨粉的平均粒度小于0.8um。
3.根据权利要求1所述的一种硬质合金锌熔料棒材制备方法，其特征在于：所述钴(Co)粉的平均粒度小于2um。
4.根据权利要求1所述的一种硬质合金锌熔料棒材制备方法，其特征在于：所述碳(C) 粉的平均粒度小于400nm。
5.根据权利要求1所述的一种硬质合金锌熔料棒材制备方法，其特征在于：真空干燥炉为Φ8×80的真空干燥炉。
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