CN106424702B - 一种钨合金成形剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种钨合金成形剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明是一种钨合金成形剂及其制备方法和应用，该成形剂的化学成分及重量比为：PEG6000∶PVA217∶水＝0.5～2.0∶2∶4～6，其中，PEG6000是分子量分6000的聚乙二醇，PVA217是分子量分217的聚乙烯醇。该成形剂的应用是将制备好的成形剂胶体加入到钨合金混合粉中混合均匀以制备钨合金，成形剂胶体与钨合金混合粉的重量比为2～3∶100。该成形剂具有以下优点：脱成形剂时间短，脱成形剂后无碳残留，能有效缩短生产周期，节能降耗，对产品物理力学性能的提升也具有一定的意义。

Description

一种钨合金成形剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明是一种钨合金成形剂及其制备方法和应用，属于粉末冶金技术领域。
背景技术
当前，对于钨合金行业来说，在模压压制成型之前都要加入成形剂，加入不同的成形剂，效果不尽相同。应用最多的是石蜡成形剂，但石蜡成分复杂，压制成型后，去除成形剂工艺时间较长，而且会在产品毛坯中残留一定量的碳，对产品的生产成本、工期安排及产品的物理力学性能都有很大的影响。
石蜡作为成形剂对钨合金混合粉成形的工艺为：称取一定量的石蜡，放入加热器皿中，加入一定量的酒精作为溶剂，加热至石蜡完全融化，熔化好的石蜡作为成形剂加入到钨合金混合粉中，石蜡的加入量为钨合金混合粉重量的2.5％～3％，然后在西格玛搅拌器中进行混合搅拌、制粒、压制、去除石蜡、烧结、加工。由于石蜡成分复杂，分子量不同的成分去除温度也不相同，需要较长的才能去除，但还是会用一定残留形成碳，最终影响钨合金产品在烧结后的物理力学性能。
发明内容
本发明正是针对上述现有石蜡作为成形剂的缺点而设计提供了一种钨合金成形剂及其制备方法和应用，该种成形剂与石蜡相比，成分较为单一，分子量较小，熔点、沸点低，排除温度低，掺入混合粉的比例较小，排除时间短，脱成形剂时间缩短近一半，这样就使产品排除成形剂的能耗降低、时间减少、无碳残留，对于降低产品的生产成本、减少产品的生产工期、提高产品的物理力学性能都具有积极的意义。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明提出的成形剂的化学成分及重量比为：PEG6000∶PVA217∶水＝0.5～2.0∶2∶4～6，其中，PEG6000是分子量分6000的聚乙二醇，PVA217是分子量分217的聚乙烯醇。
该种成成形剂在使用时通常采用以下配比：PEG6000∶PVA217∶水＝1∶2∶5。
制备上述钨合金成形剂的方法是将称量好的PEG6000、PVA217和水按重量比混合在一起，在70℃～90℃之间进行水浴加热，融化至均匀透明状液态成形剂胶体后投入使用。
本发明提出的该种钨合金成形剂的应用是将制备好的成形剂胶体加入到钨合金混合粉中混合均匀以制备钨合金，成形剂胶体与钨合金混合粉的重量比为2～3∶100。
本发明技术方案解决的技术问题是克服了脱成形剂过程中的残留多、时间长、耗能高的不足。该种钨合金成形剂的成分较为单一，分子量较小，熔点、沸点低，排除温度低，脱成形剂时间可以缩短近一半，这样就降低了能耗、减少了时间、使碳无残留，对于降低生产成本、减少生产工期、提高产品的物理力学性能都具有积极的意义。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明技术方案作进一步地详述：
实施例1
制备一种本发明所述钨合金成形剂，并将该成形剂用于制备钨合金的步骤如下：
1、在加热器皿中按PEG6000∶PVA217∶水＝1∶2∶5的比例加入并混合后，在70℃～90℃之间进行水浴加热，加热至溶剂呈透明状胶体为止，得到成形剂胶体，在加热过程中需不断搅拌，以促进PEG6000和PVA217快速溶解，减少成形剂的制备时间；
2、先将钨合金混合粉总量的一半加入到西格玛搅拌器中，开启搅拌器电源，加入成形剂胶体，加入成形剂胶体与钨合金混合粉的总重量比为2.6∶100，混合均匀后，再将另一半的钨合金混合粉加入到西格玛搅拌器中进行搅拌，混合均匀后，将得到的钨合金粉倒入料盘，待钨合金粉冷却至室温时，用摇摆式制粒机进行制粒，筛网使用40目，取筛下物放入不锈钢料盘中，将料盘放入干燥箱中干燥4h；
3、将干燥后的钨合金粉取一半，放入西格玛搅拌器中，开启电源，加入水，加入的水与钨合金混合粉的总重量比为1～5∶100，进行混合搅拌，混合均匀后再将另一半钨合金粉加入到西格玛搅拌器中混合，混合均匀后后，将钨合金粉倒入料盘，待钨合金粉冷却至室温时，用摇摆式制粒机进行制粒，筛网使用40目，取筛下物放入不锈钢料盘中，将料盘放入干燥箱中干燥12h，再次过40目筛网，取筛下物即可进行压制产品；
4、脱成形剂的过程为：将步骤3压制后的产品放在加热炉中加热脱成形剂，分三个阶段，第一阶段从室温加热到400℃，升温时间为2小时，保温5小时；第二段从400℃加热到600℃，升温时间为3小时，保温5小时；第三段从600℃加热到800℃，升温时间为1.5小时，保温2.5小时，随炉冷却至室温后取出产品；
5、将脱成形剂后的产品进行烧结加工。
本实施例中制粒过程的钨合金粉成粒的比例约为50％左右，流动性较好，压制后的产品硬度适中，外观稍有颗粒感。
实施例2
制备一种本发明所述钨合金成形剂，并将该成形剂用于制备钨合金的步骤如下：
1、在加热器皿中按PEG6000∶PVA217∶水＝1∶2∶5的比例加入并混合后，在70℃～90℃之间进行水浴加热，加热至溶剂呈透明状胶体为止，得到成形剂胶体，在加热过程中需不断搅拌，以促进PEG6000和PVA217快速溶解，减少成形剂的制备时间；
2、先将钨合金混合粉总量的一半加入到西格玛搅拌器中，开启搅拌器电源，加入成形剂胶体，加入成形剂胶体与钨合金混合粉的总重量比为2∶100，混合均匀后，再将另一半的钨合金混合粉加入到西格玛搅拌器中进行搅拌，混合均匀后，将得到的钨合金粉倒入料盘，待钨合金粉冷却至室温时，用摇摆式制粒机进行制粒，筛网使用40目，取筛下物放入不锈钢料盘中，将料盘放入干燥箱中干燥4h；
3、将干燥后的钨合金粉取一半，放入西格玛搅拌器中，开启电源进行混合搅拌，混合均匀后再将另一半钨合金粉加入到西格玛搅拌器中混合，混合均匀后后，将钨合金粉倒入料盘，待钨合金粉冷却至室温时，用摇摆式制粒机进行制粒，筛网使用40目，取筛下物放入不锈钢料盘中，将料盘放入干燥箱中干燥12h，再次过40目筛网，取筛下物即可进行压制产品；
4、脱成形剂的过程为：将步骤3压制后的产品放在加热炉中加热脱成形剂，分三个阶段，第一阶段从室温加热到400℃，升温时间为2小时，保温5小时；第二段从400℃加热到600℃，升温时间为3小时，保温5小时；第三段从600℃加热到800℃，升温时间为1.5小时，保温2.5小时，随炉冷却至室温后取出产品；
5、将脱成形剂后的产品进行烧结加工。
本实施例中制粒过程的钨合金粉成粒的比例约为30％～40％，流动性较差，压制后的产品硬度较实施例1软，外观光亮，无明显颗粒感。
实施例3
制备一种本发明所述钨合金成形剂，并将该成形剂用于制备钨合金的步骤如下：
1、在加热器皿中按PEG6000∶PVA217∶水＝1∶2∶5的比例加入并混合后，在70℃～90℃之间进行水浴加热，加热至溶剂呈透明状胶体为止，得到成形剂胶体，在加热过程中需不断搅拌，以促进PEG6000和PVA217快速溶解，减少成形剂的制备时间；
2、先将钨合金混合粉总量的一半加入到西格玛搅拌器中，开启搅拌器电源，加入成形剂胶体，加入成形剂胶体与钨合金混合粉的总重量比为2∶100，混合均匀后，再将另一半的钨合金混合粉加入到西格玛搅拌器中进行搅拌，混合均匀后，将得到的钨合金粉倒入料盘，待钨合金粉冷却至室温时，用摇摆式制粒机进行制粒，筛网使用40目，取筛下物放入不锈钢料盘中，将料盘放入干燥箱中干燥4h；
3、将干燥后的钨合金粉取一半，放入西格玛搅拌器中，开启电源进行混合搅拌，混合均匀后再将另一半钨合金粉加入到西格玛搅拌器中混合，混合均匀后后，将钨合金粉倒入料盘，待钨合金粉冷却至室温时，用摇摆式制粒机进行制粒，筛网使用40目，取筛下物放入不锈钢料盘中，将料盘放入干燥箱中干燥12h，再次过40目筛网，取筛下物即可进行压制产品；
4、脱成形剂的过程为：将步骤3压制后的产品放在加热炉中加热脱成形剂，分三个阶段，第一阶段从室温加热到400℃，升温时间为1.5小时，保温3.5小时；第二段从400℃加热到600℃，升温时间为3小时，保温4小时；第三段从600℃加热到800℃，升温时间为1.5小时，保温2.5小时，随炉冷却至室温后取出产品；
5、将脱成形剂后的产品进行烧结加工。
本实施例中制粒过程的钨合金粉成粒的比例约为60％以上，流动性较实施例1好，压制后的产品硬度较实施例1硬，外观有明显颗粒感。
该成形剂与石蜡相比具有以下优点：脱成形剂时间短，脱成形剂后无碳残留，能有效缩短生产周期，节能降耗，对产品物理力学性能的提升也具有一定的意义。

Claims (3)

1.一种钨合金成形剂，其特征在于：该成形剂的化学成分及重量比为：PEG6000∶PVA217∶水＝1∶2∶5，其中，PEG6000是分子量分6000的聚乙二醇，PVA217是分子量分217的聚乙烯醇。
2.制备权利要求1所述的钨合金成形剂的方法，其特征在于：该方法是将称量好的PEG6000、PVA217和水按重量比混合在一起，在70℃～90℃之间进行水浴加热，融化至均匀透明状液态成形剂胶体后投入使用。
3.一种权利要求1所述钨合金成形剂的应用，其特征在于：将制备好的成形剂胶体加入到钨合金混合粉中混合均匀以制备钨合金，成形剂胶体与钨合金混合粉的重量比为2～3∶100。
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