CN108115141A - 一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法 - Google Patents

一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108115141A
CN108115141A CN201711388922.4A CN201711388922A CN108115141A CN 108115141 A CN108115141 A CN 108115141A CN 201711388922 A CN201711388922 A CN 201711388922A CN 108115141 A CN108115141 A CN 108115141A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cemented carbide
ultra
fine
forming method
sintering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711388922.4A
Other languages
English (en)
Inventor
裴晓辉
李世鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Luoyang Mingli Science and Technology Development Co Ltd
Original Assignee
Luoyang Mingli Science and Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Luoyang Mingli Science and Technology Development Co Ltd filed Critical Luoyang Mingli Science and Technology Development Co Ltd
Priority to CN201711388922.4A priority Critical patent/CN108115141A/zh
Publication of CN108115141A publication Critical patent/CN108115141A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/22—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip
    • B22F3/225—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip by injection molding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/103—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing an organic binding agent comprising a mixture of, or obtained by reaction of, two or more components other than a solvent or a lubricating agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
    • C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
    • C22C29/067—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds comprising a particular metallic binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
    • C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
    • C22C29/08—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds based on tungsten carbide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明提供了一种超细WC‑Co硬质合金的注射成形方法，主要包括以下步骤：(1)混炼：硬质合金粉末与粘结剂混炼，制成注射喂料；(2)注射成形：将喂料通过注射机注射成形；(3)脱脂：包括溶剂脱脂和热脱脂；(4)加压烧结：在烧结炉中加压烧结。本发明技术通过注射成形工艺可以获得各种复杂形状的超细硬质合金材料，通过配制特殊的粘结剂提高粉末装载量，通过加压烧结促进决注射成形产品烧结致密化，从而解决烧结变形等问题，提高产品性能。

Description

一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法
技术领域
本发明涉及硬质合金制备技术领域，尤其涉及一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法。
背景技术
硬质合金具有高硬度、高耐磨性、良好的化学稳定性和热稳定性，广泛应用于现代工具材料、耐磨材料、耐高温材料、耐腐蚀材料等。超细WC-Co硬质合金，一般WC的晶粒度小于0.5μm，具有极高的硬度和强度，解决了传统硬质合金强度和硬度之间的矛盾，广泛应用于难加工材料领域、微电子行业、精密模具加工业、木材加工、医学器械等领域。
传统的模压成型方法无法制备形状复杂产品，制品的大小和形状受到一定的限制，容易发生变形和尺寸超差。注射成形技术可以制造形状复杂、尺寸精度要求高、大批量生产的制品，密度均匀、各向收缩相同、与精密铸造相似，而且精度和表面粗糙度好，无需后续加工。
该方法通过采用特制的粘结剂，使喂料具有良好的流变性和强度，提高了超细粉末的装载量；通过N2+H2混合气氛下的脱脂，避免了超细硬质合金粉末的易氧化和脱碳问题；采用加压烧结方法，有助于硬质合金晶粒在液相烧结时重组和致密化，解决烧结变形等问题，从而保证了产品质量。
发明内容
本发明旨在提供一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法，可以制备各种复杂形状的超细硬质合金材料，通过配制特殊的粘结剂提高粉末装载量，通过加压烧结促进决注射成形产品烧结致密化，从而解决烧结变形等问题，提高产品性能。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法，包括如下步骤：
(1)混炼：将超细WC-Co硬质合金粉末和粘结剂按照一定比例称取，加入混炼机中，加热并混炼一段时间；
(2)制粒：采用挤出装置将喂料挤成带状、条状，通过粉碎机制粒；
(3)注射成形：将制粒后的喂料采用注射机注射出各种形状的硬质合金注射坯；
(4)脱脂：首先在溶剂中脱除部分粘结剂，然后加热脱除剩余粘结剂；
(5)加压烧结：在烧结炉中加压烧结，获得致密化产品。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法，其中，所述的粘结剂的组成按照重量百分数为：石蜡35～60％、微晶石油蜡10～20％、聚丙烯25～40％和硬脂酸5～15％，超细WC-Co硬质合金粉末的装载量按照体积分数为50～65％。
前述的一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法，其中，混炼温度为120～180 ℃，混炼时间为2～6h。
前述的一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法，其中，注射成型步骤中注射温度为160～180℃，注射压力为60～90MPa，模温为35℃。
前述的一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法，其中，溶剂脱脂可选用三氯乙烯、三氯甲烷或正庚烷中的一种，脱脂温度为45～70℃，脱脂时间为5～8h；热脱脂采用80％N2+20％H2混合气氛脱脂，脱脂温度为450～550℃。
前述的一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法，其中，加压烧结的烧结温度为1350～1450℃，保温时间为60～90min，压力为5～10MPa。
与现有技术相比，本发明具有至少以下有益效果：
(1)采用注射成形技术，可以制备形状复杂的产品，原料利用率高，适合大批量生产；
(2)采用特制的粘结剂，使喂料具有良好的流变性和强度，提高了超细粉末的装载量；
(3)采用N2+H2混合气氛脱脂，避免了超细硬质合金粉末的易氧化和脱碳问题；
(4)采用加压烧结方法，有助于硬质合金晶粒在液相烧结时重组和致密化，解决烧结变形等问题，从而保证了产品质量。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述优势和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例详细说明。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种晶硅太阳能电池石墨舟预处理方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。
实施例1：
YG6牌号的超细WC-Co硬质合金的注射成形方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)混炼：将超细WC-Co硬质合金粉末和粘结剂按照装载量为53％(体积分数)比例称取，加入混炼机中，粘结剂为42％石蜡、15％微晶石油蜡、30％聚丙烯和13％硬脂酸组成的复合粘结剂。加热温度为160℃，混炼时间为6h；
(2)制粒：采用挤出装置将喂料挤成带状、条状各三遍，通过粉碎机制粒；
(3)注射成形：将制粒后的喂料采用注射机注射出各种形状的硬质合金注射坯，注射温度为160℃，注射压力为75MPa，模温为35℃左右；
(4)脱脂：首先在正庚烷溶剂中脱除部分粘结剂，脱脂温度为60℃，脱脂时间为5h。然后加热脱除剩余粘结剂，热脱脂采用80％N2+20％H2混合气氛脱脂，脱脂温度为500℃；
(5)加压烧结：在烧结炉中加压烧结，加压烧结的烧结温度为1420℃，保温时间为60min，压力为5MPa，获得致密化产品。
实施例2：
YG13牌号的超细WC-Co硬质合金的注射成形方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)混炼：将超细WC-Co硬质合金粉末和粘结剂按照装载量为58％(体积分数)比例称取，加入混炼机中，粘结剂为40％石蜡、15％微晶石油蜡、35％聚丙烯和10％硬脂酸组成的复合粘结剂。加热温度为160℃，混炼时间为6h；
(2)制粒：采用挤出装置将喂料挤成带状、条状各三遍，通过粉碎机制粒；
(3)注射成形：将制粒后的喂料采用注射机注射出各种形状的硬质合金注射坯，注射温度为160℃，注射压力为75MPa，模温为35℃左右；
(4)脱脂：首先在正庚烷溶剂中脱除部分粘结剂，脱脂温度为60℃，脱脂时间为5h。然后加热脱除剩余粘结剂，热脱脂采用80％N2+20％H2混合气氛脱脂，脱脂温度为500℃；
(5)加压烧结：在烧结炉中加压烧结，加压烧结的烧结温度为1380℃，保温时间为60min，压力为5MPa，获得致密化产品。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，利用上述技术内容做出些许更动或修饰的实施例，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)混炼：将超细WC-Co硬质合金粉末和粘结剂按照一定比例称取，加入混炼机中，加热并混炼一段时间；
(2)制粒：采用挤出装置将喂料挤成带状、条状，通过粉碎机制粒；
(3)注射成形：将制粒后的喂料采用注射机注射出各种形状的硬质合金注射坯；
(4)脱脂：首先在溶剂中脱除部分粘结剂，然后加热脱除剩余粘结剂；
(5)加压烧结：在烧结炉中加压烧结，获得致密化产品。
2.如权利要求1所述的一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法，其特征在于，所述的粘结剂的组成按照重量百分数为：石蜡35～60％、微晶石油蜡10～20％、聚丙烯25～40％和硬脂酸5～15％，超细WC-Co硬质合金粉末的装载量按照体积分数为50～65％。
3.如权利要求1所述的一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法，其特征在于：混炼温度为120～180℃，混炼时间为2～6h。
4.如权利要求1所述的一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法，其特征在于：注射成型步骤中注射温度为160～180℃，注射压力为60～90MPa，模温为35℃。
5.如权利要求1所述的一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法，其特征在于：溶剂脱脂可选用三氯乙烯、三氯甲烷或正庚烷中的一种，脱脂温度为45～70℃，脱脂时间为5～8h；热脱脂采用80％N2+20％H2混合气氛脱脂，脱脂温度为450～550℃。
6.如权利要求1所述的一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法，其特征在于：加压烧结的烧结温度为1350～1450℃，保温时间为60～90min，压力为5～10MPa。
CN201711388922.4A 2017-12-21 2017-12-21 一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法 Pending CN108115141A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711388922.4A CN108115141A (zh) 2017-12-21 2017-12-21 一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711388922.4A CN108115141A (zh) 2017-12-21 2017-12-21 一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108115141A true CN108115141A (zh) 2018-06-05

Family

ID=62230840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711388922.4A Pending CN108115141A (zh) 2017-12-21 2017-12-21 一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108115141A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109550939A (zh) * 2018-12-28 2019-04-02 深圳市注成科技股份有限公司 用于数控刀片注射成型的粘结剂及喂料制备方法
CN113414391A (zh) * 2021-07-12 2021-09-21 杭州铭赫科技有限公司 一种粉末注射成形工艺
CN115502402A (zh) * 2021-06-07 2022-12-23 苏州卓米智能制造科技有限公司 一种难成形硬质合金多刃铣刀片的制造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101020241A (zh) * 2007-02-28 2007-08-22 北京科技大学 一种az91镁合金的注射成形方法
CN104946916A (zh) * 2015-03-20 2015-09-30 昆山长鹰硬质合金有限公司 一种加压烧结制备超细wc硬质合金的方法
CN105290404A (zh) * 2015-09-29 2016-02-03 洛阳暖盈电子技术有限公司 一种注射成形硬质合金产品的制备方法
CN106031949A (zh) * 2015-09-02 2016-10-19 洛阳新巨能高热技术有限公司 一种复杂形状硬质合金产品的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101020241A (zh) * 2007-02-28 2007-08-22 北京科技大学 一种az91镁合金的注射成形方法
CN104946916A (zh) * 2015-03-20 2015-09-30 昆山长鹰硬质合金有限公司 一种加压烧结制备超细wc硬质合金的方法
CN106031949A (zh) * 2015-09-02 2016-10-19 洛阳新巨能高热技术有限公司 一种复杂形状硬质合金产品的制备方法
CN105290404A (zh) * 2015-09-29 2016-02-03 洛阳暖盈电子技术有限公司 一种注射成形硬质合金产品的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
向铁根: "《钼冶金》", 1 December 2009, 中南大学出版社 *
崔大伟: "《绿色环保节镍型不锈钢粉末的制备及其成形技术》", 1 November 2013, 中国环境科学出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109550939A (zh) * 2018-12-28 2019-04-02 深圳市注成科技股份有限公司 用于数控刀片注射成型的粘结剂及喂料制备方法
CN115502402A (zh) * 2021-06-07 2022-12-23 苏州卓米智能制造科技有限公司 一种难成形硬质合金多刃铣刀片的制造方法
CN113414391A (zh) * 2021-07-12 2021-09-21 杭州铭赫科技有限公司 一种粉末注射成形工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ani et al. Binder removal via a two-stage debinding process for ceramic injection molding parts
CN100519010C (zh) 一种硬质合金可转位异型刀片的制备方法
CN104668565B (zh) 粉末注射成型喂料制备方法及粉末注射成型生产方法
CN108326282B (zh) 一种粉末注射成形用Ti-6Al-4V合金喂料及其制备方法
CN104711442A (zh) 一种3d打印制造硬质合金的方法
CN108115141A (zh) 一种超细WC-Co硬质合金的注射成形方法
JP2016523799A (ja) 射出成形組成物用バインダ
CN108607989A (zh) 异形复杂零件的注射成形方法
KR20130083840A (ko) 초경합금 제품의 제조 방법
Lu et al. Effect of AlN powders on the debinding and sintering behavior, and thermal conductivity of injection molded AlN ceramics
KR101916495B1 (ko) 분말 사출 성형에 의한 성분의 제조 방법
CN105290404A (zh) 一种注射成形硬质合金产品的制备方法
JP2012509408A (ja) 超硬合金またはサーメット製品を製造する方法
WO2010135859A1 (zh) 金属陶瓷材料的精密成型方法
Kim et al. Rheological and sintering behaviors of nanostructured molybdenum powder
US11718736B2 (en) Binder for injection moulding compositions
US9403212B2 (en) Process for producing components by powder injection molding
CN108101541A (zh) 一种无粘结相硬质合金的注射成形方法
CN109926589A (zh) 超细晶硬质合金数控车刀的注射成型方法及模具
JP2012512962A (ja) 超硬合金製品を製造する方法
KR101517140B1 (ko) 초경 공구 제조방법 및 이에 의해 제조된 초경 공구
Wang et al. Preparation of optimum degreasing–sintering process for metal–polymer blending low temperature 3D printing
CN104907565A (zh) 一种异形skd11零件的加工方法
Bernardo et al. Feedstock development for powder injection moulding of zirconium silicate
CN101981221B (zh) 氮化铝与铝的块状混合物的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180605

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication