CN105734384A - 木工圆盘锯用硬质合金及其生产方法 - Google Patents

木工圆盘锯用硬质合金及其生产方法 Download PDF

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Abstract

一种木工圆盘锯用硬质合金，按质量比的成份为WC：7080%、TaC：24%、ViC：68%、NiC：0.51.5%、Co：13%及成型剂：1015%，所述硬质合金晶粒度为0.1μm0.4μm。采用粉末冶金法生产，主要包括配料、研磨、干燥、制粒、成型、烧结步骤；在配料步骤中，按所述硬质合金成份及其质量配比进行配料，其中WC粉料晶粒度为1.2μm2.0μm，其它成份粉料的晶粒度为1.6μm2.4μm；在成型步骤中采用高压成型工艺，在成型时添加质量配比的石蜡；在烧结步骤中，烧结终温为1650℃1700℃,终温保温时间70分钟120分钟。其使用寿命和生产成本下降。

Description

木工圆盘锯用硬质合金及其生产方法
技术领域
本发明属于硬质合金材料技术领域，特别涉及一种用于木工圆盘锯的高红硬性硬质合金及其生产方法。
背景技术
木工圆盘锯是一种木工机械加工的必备工具，在木工行业特别是家具制造行业，用途非常广泛，目前国内外使用的机械木工锯大都采用圆盘形锯片，为提高工作效率，一般是多片一起安装使用，简易多片锯一般可以安装3-6片锯片，大型的多片锯甚至可以安装40片以上。现在市场上供应的圆盘形木工锯片一般采用高碳钢、合金钢制作，多片锯锯片一般都带一定数量的散热孔和热胀槽，或者设计多个刮刀，以达到更好的散热效果，使排屑更加通畅，表面光洁度进一步提高，目前这种木工工具存在四大缺陷，一是刀头硬度低，仅有65-68HRA，二是耐热性差，三是使用寿命低，四是加工表面质量差；这些缺陷导致产品生产效率、生产成本增加。在上世纪，国外已经选用常规的硬质合金作为圆盘形木工锯片的刀头，利用硬质合金具有的高硬度、高耐磨性、高红硬性，使产品的使用寿命得到大幅度提高，产品表面质量也有了较大提高，但是常规硬质合金作为圆盘形木工锯片的刀头，仍然存在硬度偏低，只有87-89HRA、红硬性不好，导致产品的使用寿命偏低。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，从而提供一种木工圆盘锯用硬质合金及其生产方法，本发明的硬质合金具有成型性大幅度提高，产品的密度增大、孔隙率降低、精度得到提高，极大的提升了硬质合金多片锯刀头的硬度，抗弯强度、红硬性，使项目产品的使用寿命和生产效率大幅度提高、生产成本下降。
本发明的技术方案是：
一种木工圆盘锯用硬质合金，按质量比的成份为WC：85-95%、TaC：2-4%、ViC： 1-2%、NiC：0.5-1.5%、Co：5-10%及成型剂：2-3%，所述硬质合金晶粒度为0.6μm-1.4μm。
所述成型剂为石蜡。
同时，本发明还提供了生产该木工圆盘锯具用硬质合金的方法，采用粉末冶金法生产，主要包括配料、研磨、干燥、制粒、成型、烧结步骤；在配料步骤中，按所述硬质合金成份及其质量配比进行配料，其中WC 粉料晶粒度为0.6μm ～ 2.0μm ，其它成份粉料的晶粒度为1.6μm ～ 2.4μm ；在成型步骤中采用高压成型工艺，在成型时添加质量配比的石蜡；在烧结步骤中，烧结终温为1450℃-1600℃ , 终温保温时间70分钟～ 120 分钟。
所述烧结步骤是在惰性气体加压条件下进行，炉内压力为6MPa -12MPa。
所述惰性气体为高纯氩气。
所述研磨过程采用球磨机进行研磨，研磨过程中研磨体与研磨料的质量比为：3-4：1，研磨时间25-45小时。
所述成型步骤中采用采用高压60吨成型的工艺方法。
在烧结结束后，采用两次油淬方式进行热处理。
采用上述技术方案的有益效果是：
本发明成型性大幅度提高，产品的密度增大、孔隙率降低、精度得到提高，极大的提升了硬质合金多片锯刀头的硬度，抗弯强度、红硬性，本发明的使用寿命和生产效率大幅度提高、生产成本下降。
本发明的硬质合金主要性能指标为：
1、硬度：92-94HRA ；
2、密度：14-15g/cm3；
3、碳化物晶粒度：0.6-1.4um；
4、最高使用温度：1300℃；
5、耐热性：800℃工作硬度下降值＜15%；
6、使用寿命：连续使用时间1000h；
7、抗弯强度：≥3200 g/ cm2。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细说明：
一种木工圆盘锯用硬质合金，按质量比的成份为WC：85-95%、TaC：2-4%、ViC： 1-2%、NiC：0.5-1.5%、Co：5-10%及成型剂：10-15%，所述硬质合金晶粒度为0.1μm-0.4μm。超细碳化物即WC的使用，是利用了WC在质点弥散强化的同时提高材料的红硬性，Tac，Vic，Nic等微量碳化物的使用是进一步提高材料的质点弥散强化效果，从而提高产品的硬度和红硬性。
所述成型剂为石蜡。
同时，本发明还提供了生产该木工圆盘锯具用硬质合金的方法，采用粉末冶金法生产，主要包括配料、研磨、干燥、制粒、成型、烧结步骤；在配料步骤中，按所述硬质合金成份及其质量配比进行配料，其中WC 粉料晶粒度为0.4μm ～ 2.0μm ，其它成份粉料的晶粒度为1.6μm ～ 2.4μm ；在成型步骤中采用高压成型工艺，在成型时添加质量配比的石蜡；在烧结步骤中，烧结终温为1650℃-1700℃ , 终温保温时间70分钟～ 120 分钟；这种方法使材料的密度得到提高，组织更加细密，材料的强度提高的同时，韧性、红硬性也得到提高，在材料的成型工艺上，项目一是采用了进口的石蜡作为成型剂，二是采用高压60吨成型的工艺方法，使本发明产品的成型性大幅度提高，产品的密度增大、孔隙率降低、精度得到提高。这些硬质合金生产技术的创新，使本发明产品的综合机械性能得到大幅度提高，材料的寿命得到提高，产品合格率大幅度上升，生产成本下降。
所述烧结步骤是在真空条件下进行，终温保温过程中的真空度为3Pa-6Pa。
所述烧结步骤是在惰性气体加压条件下进行，炉内压力为6MPa -12MPa。
所述惰性气体为氩气。
所述研磨过程采用球磨机进行研磨，研磨过程中研磨体与研磨料的质量比为：3-4：1，研磨时间15-25小时。
所述成型步骤中采用采用高压60吨成型的工艺方法。
在烧结结束后，采用两次油淬方式进行热处理。

Claims (9)

1.一种木工圆盘锯用硬质合金，其特征在于：按质量比的成份为WC：70-80%、TaC：2-4%、ViC：6-8%、NiC：0.5-1.5%、Co：1-3%及成型剂：10-15%，所述硬质合金晶粒度为0.1μm-0.4μm。
2.根据权利要求1所述木工圆盘锯用硬质合金，其特征在于：所述成型剂为石蜡。
3.一种生产权利要求1 所述木工圆盘锯用硬质合金的方法，其特征在于：采用粉末冶金法生产，主要包括配料、研磨、干燥、制粒、成型、烧结步骤；在配料步骤中，按所述硬质合金成份及其质量配比进行配料，其中WC 粉料晶粒度为1.2μm ～ 2.0μm ，其它成份粉料的晶粒度为1.6μm ～ 2.4μm ；在成型步骤中采用高压成型工艺，在成型时添加质量配比的石蜡；在烧结步骤中，烧结终温为1650℃-1700℃ , 终温保温时间70分钟～ 120 分钟。
4.根据权利要求3所述木工圆盘锯用硬质合金的方法，其特征在于：所述烧结步骤是在真空条件下进行，终温保温过程中的真空度为3Pa-6Pa。
5.根据权利要求3所述木工圆盘锯用硬质合金的方法，其特征在于：所述烧结步骤是在惰性气体加压条件下进行，炉内压力为6MPa -12MPa。
6.根据权利要求5所述木工圆盘锯用硬质合金的方法，其特征在于：所述惰性气体为氩气。
7.根据权利要求3所述木工圆盘锯用硬质合金的方法，其特征在于：所述研磨过程采用球磨机进行研磨，研磨过程中研磨体与研磨料的质量比为：3-4：1，研磨时间15 ～ 25小时。
8.根据权利要求3所述木工圆盘锯用硬质合金的方法，其特征在于：所述成型步骤中采用采用高压60吨成型的工艺方法。
9.根据权利要求3-8所述木工圆盘锯用硬质合金的方法，其特征在于：在烧结结束后，采用两次油淬方式进行热处理。
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