CN106853522A - 一种硬质合金新型挤压喂料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种硬质合金挤压喂料的制备方法，包含如下步骤：(a)混合料粒的制备：按硬质合金牌号，将WC粉末与Co粉配入湿磨机中，加入56度牌号的石蜡，经过30‑90h的球磨，制备料浆，通过喷雾塔喷雾干燥，制备得均匀的混合料粒；(b)胶状溶液的配制：高分子成型剂乙基纤维素，溶剂四氢萘，活化剂油酸按重量比4：16：1的比例配入容器中，在60℃条件下，搅拌4h，制备得均匀的胶状溶液；(c)混炼：向混合器中混合料粒和胶状溶液，再根据所挤压的棒料直径，加入溶剂四氢萘，在密闭环境中，40℃条件下混合1h，然后升温至65℃混合5h，至物料呈细腻整体的面团状，冷却至6℃，保持4h后，物料呈现粉粒状，出混合器，即得挤压喂料。本发明具有生产效率高，产品质量好，节省生产成本的优点。

Description

一种硬质合金新型挤压喂料的制备方法
技术领域
本发明涉及硬质合金制造技术领域，尤其涉及一种硬质合金新型挤压喂料的制备方法。
背景技术
目前，硬质合金行业，生产圆棒有模压、等静压、挤压等方式，其中挤压以其材质均匀，不易产生分层裂纹、型号范围广而得以广泛应用。其具体工艺流程为：WC与Co加石蜡湿磨，喷雾干燥、喂料制备、挤压、真空干燥、脱脂、机加、烧结。
本发明是挤压喂料制备环节的技术革新。挤压生产过程中，喂料的制备是其质量控制核心所在，体现在其成型剂的选择与混炼工艺的设计。优秀的喂料制备工艺有如下特征：易于挤压、成型缺陷少、后继的干燥烧结效率高、不需要成品加工，劳动效率高、工艺控制可靠。
发明内容
挤压喂料制备的关键在于成型剂种类的选择与混炼工艺的设计。本发明目的在于使用高效的混炼工艺制备出成型缺陷少的挤压喂料，同时生产出的挤压棒具有干燥时间短，干燥后可切割加工，烧结效率高等特点。
本发明为实现上述目的，一种硬质合金新型挤压喂料的制备方法，包含如下步骤：
(a)混合料粒的制备：按硬质合金牌号，将WC粉末与Co粉配入300L可倾式湿磨机中，加入56度牌号的石蜡，加入量为WC粉末与Co粉质量分数的1-1.5％，经过30-90h的球磨，制备料浆，通过喷雾塔喷雾干燥，制备得均匀的混合料粒；
(b)胶状溶液的配制：高分子成型剂乙基纤维素，溶剂四氢萘，活化剂油酸按重量比4：16：1的比例配入容器中，在60℃条件下，搅拌4h，制备得均匀的胶状溶液；
(c)混炼：向260L精密可控温水浴Z型混合器中加入步骤(a)制备的混合料粒300kg和步骤(b)制备的胶状溶液12.6kg，再根据所挤压的棒料直径，加入溶剂四氢萘3.9-5.4kg，在密闭环境中，40℃条件下混合1h，然后升温至65℃混合5h，至物料呈细腻整体的面团状，冷却至6℃，保持4h后，物料呈现粉粒状，出混合器，即得挤压喂料。
一种硬质合金新型挤压喂料的制备方法，其中，挤压成型干燥后的硬质合金棒材经机械加工所产生的料头，返回步骤(c)，即可重新制得挤压喂料。
本发明的优点：
1、高分子成型剂乙基纤维素具有粘和力强，挤压棒料不易开裂的特点，但存在难以与硬质合金物料混合均匀的缺陷，本发明使用的热混成团工艺将乙基纤维素均匀的混入硬质合金混合料中，然后又通过降温使石蜡再结晶，物料散成细粉状制备喂料，省去了预掺及过筛过程，且单批次作业量由原有的60kg扩大为300kg，提高了生产效率。
2、由于高分子成型剂乙基纤维素粘合力较大，本工艺挤压的棒料入真空干燥炉中24-72h即可出炉(棒径越大，干燥时间越长)，干燥后棒料即具有较硬材质，可进行机械加工，随意切割成需要长度，所切下的料头在行业内通常只能返回球磨工序，重新喷雾，但使用本发明的方法，可直接返回至混炼工序，即可重新挤压，节省了生产成本。
3、本工艺所生成的挤压棒由于混炼均匀，24h即可完成氢气一体化工艺烧结，相对行业内36h的一体化烧结时间节省了1/3。
具体实施方式：
实施例1
一种硬质合金新型挤压喂料的制备方法，包含如下步骤：
(a)混合料粒的制备：按硬质合金牌号，将WC粉末与Co粉配入300L可倾式湿磨机中，加入56度牌号的石蜡，加入量为WC粉末与Co粉质量分数的1％，经过90h的球磨，制备料浆，通过喷雾塔喷雾干燥，制备得均匀的混合料粒；
(b)胶状溶液的配制：高分子成型剂乙基纤维素，溶剂四氢萘，活化剂油酸按重量比4：16：1的比例配入容器中，在60℃条件下，搅拌4h，制备得均匀的胶状溶液；
(c)挤压喂料的制备：向260L精密可控温水浴Z型混合器中加入步骤(a)制备的混合料粒300kg和步骤(b)制备的胶状溶液12.6kg，再根据所挤压的棒料直径，加入溶剂四氢萘3.9kg，在密闭环境中，40℃条件下混合1h，然后升温至65℃混合5h，至物料呈细腻整体的面团状，冷却至6℃，保持4h后，物料呈现粉粒状，出混合器，即得挤压喂料。
一种硬质合金新型挤压喂料的制备方法，其中，挤压成型干燥后的硬质合金棒材经机械加工所产生的料头，返回步骤(c)，即可重新制得挤压喂料。
实施例2
一种硬质合金新型挤压喂料的制备方法，包含如下步骤：
(a)混合料粒的制备：按硬质合金牌号，将WC粉末与Co粉配入300L可倾式湿磨机中，加入56度牌号的石蜡，加入量为WC粉末与Co粉质量分数的1.2％，经过60h的球磨，制备料浆，通过喷雾塔喷雾干燥，制备得均匀的混合料粒；
(b)胶状溶液的配制：高分子成型剂乙基纤维素，溶剂四氢萘，活化剂油酸按重量比4：16：1的比例配入容器中，在60℃条件下，搅拌4h，制备得均匀的胶状溶液；
(c)挤压喂料的制备：向260L精密可控温水浴Z型混合器中加入步骤(a)制备的混合料粒300kg和步骤(b)制备的胶状溶液12.6kg，再根据所挤压的棒料直径，加入溶剂四氢萘4.7kg，在密闭环境中，40℃条件下混合1h，然后升温至65℃混合5h，至物料呈细腻整体的面团状，冷却至6℃，保持4h后，物料呈现粉粒状，出混合器，即得挤压喂料。
其余同实施例1。
实施例3
一种硬质合金新型挤压喂料的制备方法，包含如下步骤：
(a)混合料粒的制备：按硬质合金牌号，将WC粉末与Co粉配入300L可倾式湿磨机中，加入56度牌号的石蜡，加入量为WC粉末与Co粉质量分数的1.5％，经过30h的球磨，制备料浆，通过喷雾塔喷雾干燥，制备得均匀的混合料粒；
(b)胶状溶液的配制：高分子成型剂乙基纤维素，溶剂四氢萘，活化剂油酸按重量比4：16：1的比例配入容器中，在60℃条件下，搅拌4h，制备得均匀的胶状溶液；
(c)挤压喂料的制备：向260L精密可控温水浴Z型混合器中加入步骤(a)制备的混合料粒300kg和步骤(b)制备的胶状溶液12.6kg，再根据所挤压的棒料直径，加入溶剂四氢萘5.4kg，在密闭环境中，40℃条件下混合1h，然后升温至65℃混合5h，至物料呈细腻整体的面团状，冷却至6℃，保持4h后，物料呈现粉粒状，出混合器，即得挤压喂料。
其余同实施例1。
实施例4
一种硬质合金新型挤压喂料的制备方法，包含如下步骤：
(a)混合料粒的制备：按硬质合金牌号，将WC粉末与Co粉配入300L可倾式湿磨机中，加入56度牌号的石蜡，加入量为WC粉末与Co粉质量分数的2.0％，经过30h的球磨，制备料浆，通过喷雾塔喷雾干燥，制备得均匀的混合料粒；
(b)胶状溶液的配制：高分子成型剂乙基纤维素，溶剂四氢萘，活化剂油酸按重量比4：15：1的比例配入容器中，在60℃条件下，搅拌4h，制备得均匀的胶状溶液；
(c)挤压喂料的制备：向260L精密可控温水浴Z型混合器中加入步骤(a)制备的混合料粒300kg和步骤(b)制备的胶状溶液10kg，再根据所挤压的棒料直径，加入溶剂四氢萘6kg，在密闭环境中，40℃条件下混合1h，然后升温至65℃混合5h，至物料呈细腻整体的面团状，冷却至6℃，保持4h后，物料呈现粉粒状，出混合器，即得挤压喂料。
其余同实施例1。
实施例5
传统的挤压喂料制备方法：按硬质合金牌号，将WC粉末与Co粉混合物60kg，在6℃条件下，与胶状溶液2.2kg混合4h，过80目筛，再投入60L立式全桨混和器中得预掺料，再加入溶剂四氢萘1.0kg，混合4h(温度仍为6℃)，制成不规则小球状料粒，即得挤压喂料。
实施例6
采用实施例1、2、3、4和5所制备的挤压喂料，分别投入150t柱塞式挤压机，挤压压力8-10MPa，再经真空干燥、氢气一体化烧结生产20mm、12mm和3mm的硬质合金棒。最后通过产品的干燥时间以及通过摔检，检测产品合格率等数据来评价挤压喂料工艺的优劣，具体数据见表一。
表一、硬质合金棒产品合格率
从上表数据可以看出，采用本发明工艺范围之内的实施例1-3的挤压喂料生产的硬质合金棒在干燥时间和产品合格率方面都明显优于在工艺范围之外的实施例4，而采用传统工艺实施例5生产的硬质合金棒在干燥时间和产品合格率方面表现最差。

Claims (2)

1.一种硬质合金挤压喂料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
(a)混合料粒的制备：按硬质合金牌号，将WC粉末与Co粉配入300L可倾式湿磨机中，加入56度牌号的石蜡，加入量为WC粉末与Co粉质量分数的1-1.5％，经过30-90h的球磨，制备料浆，通过喷雾塔喷雾干燥，制备得均匀的混合料粒；
(b)胶状溶液的配制：高分子成型剂乙基纤维素，溶剂四氢萘，活化剂油酸按重量比4：16：1的比例配入容器中，在60℃条件下，搅拌4h，制备得均匀的胶状溶液；
(c)混炼：向260L精密可控温水浴Z型混合器中加入步骤(a)制备的混合料粒300kg和步骤(b)制备的胶状溶液12.6kg，再根据所挤压的棒料直径，加入溶剂四氢萘3.9-5.4kg，在密闭环境中，40℃条件下混合1h，然后升温至65℃混合5h，至物料呈细腻整体的面团状，冷却至6℃，保持4h后，物料呈现粉粒状，出混合器，即得挤压喂料。
2.一种硬质合金新型挤压喂料的制备方法，其特征在于：挤压成型干燥后的硬质合金棒材经机械加工所产生的料头，返回步骤(c)，即可重新制得挤压喂料。
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