CN114147228B - 一种硬质合金顶锤混合料制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硬质合金顶锤混合料制备方法，包括球磨步骤：由重量百分比88％～92％的碳化钨粉末和8％～12％的钴铬预制合金粉末组成球磨粉末，将球磨粉末加入到球磨机中，并且按球磨粉末重量加入0.2～0.25升/公斤的纯酒精和1.5％～2.5％石蜡，球磨时间20小时。本发明的优点是：通过加入钴铬预合金粉末，相较于纯钴粉具有更强的抗氧化性，由于钴和铬元素已经预先合金化，合金顶锤中各项组织分布均匀无偏析，球磨时间大大缩短，碳化钨保持完整的晶粒形貌，顶锤的抗压与抗弯强度提高10％‑15％。球磨时间变短，混合料粉末的含氧量由原工艺的0.5％降至0.2％以下，降低了有害元素的影响，并且球磨生产效率提高近一倍，单批物料球磨用电量降低一半。
Description
技术领域
本发明涉及一种硬质合金顶锤混合料制备方法。
背景技术
顶锤作为合成金刚石、立方氮化硼和其他超硬材料装置的重要组成部件，具有巨大的市场与广阔的发展前景。顶锤在应用工况中受到从室温常压状态到1300℃以上温度以及5-8Gpa的高压交替作用，整个顶锤受到各种应力的交付作用，任何材料的缺陷都可以造成顶锤的提前失效。
传统的顶锤混合料制备主要以碳化钨粉末、钴粉末、碳化铬粉末为原材料，将三种原材料放入球磨机中，以酒精为球磨介质进行球磨，将三种原材料混合均匀。由于原材料中的碳化铬为添加剂，加入量较少，并且碳化铬与碳化钨密度相差很大，若要将三种原材料混合均匀需要40个小时以上的球磨时间。长时间的球磨会造成碳化钨粉末的过度研磨，使得碳化钨颗粒破碎并产生不均匀现象，烧结后的顶锤产品产生碳化钨粒度不均匀，碳化钨晶粒形貌不完整等缺陷，最终影响顶锤的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硬质合金顶锤混合料制备方法，能够有效解决现有硬质合金顶锤在球磨阶段球磨时间过长的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种硬质合金顶锤混合料制备方法，包括球磨步骤：由重量百分比88％～92％的碳化钨粉末和8％～12％的钴铬预制合金粉末组成球磨粉末，将球磨粉末加入到球磨机中，并且按球磨粉末重量加入0.2～0.25升/公斤的纯酒精和1.5％～2.5％石蜡，球磨时间20小时。
优选的，所述钴铬预制合金粉末中钴和铬的重量百分比按9:1配比。
优选的，所述球磨粉末中按重量百分比由90％的碳化钨粉末和10％的钴铬预制合金粉末组成。
优选的，所述球磨粉末中按重量百分比由88％的碳化钨粉末和12％的钴铬预制合金粉末组成。
优选的，所述球磨粉末中按重量百分比由92％的碳化钨粉末和8％的钴铬预制合金粉末组成。
优选的，所述纯酒精按球磨粉末重量0.23升/公斤加入球磨机中。
优选的，所述石蜡按球磨粉末重量2％加入球磨机中。
优选的，所述碳化钨粉末的平均粒度为2.0μm。
与现有技术相比，本发明的优点是：通过加入钴铬预合金粉末，相较于纯钴粉具有更强的抗氧化性，由于钴和铬元素已经预先合金化，合金顶锤中各项组织分布均匀无偏析，球磨时间大大缩短，碳化钨保持完整的晶粒形貌，顶锤的抗压与抗弯强度提高10％-15％。球磨时间变短，混合料粉末的含氧量由原工艺的0.5％降至0.2％以下，降低了有害元素的影响，并且球磨生产效率提高近一倍，单批物料球磨用电量降低一半。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
一种硬质合金顶锤混合料制备方法，包括球磨步骤：由重量百分比88％～92％的碳化钨粉末和8％～12％的钴铬预制合金粉末组成球磨粉末，将球磨粉末加入到球磨机中，并且按球磨粉末重量加入0.2～0.25升/公斤的纯酒精和1.5％～2.5％石蜡，球磨时间20小时。
硬质合金顶锤混合料制备方法的其他步骤与现有制备方法一致，本发明只是对其中的球磨步骤进行改进。上述方法中钴铬预制合金粉末中钴和铬的重量百分比按9:1配比，当然也可以根据产品需求采用其他配比的钴铬预制合金粉末。
最好球磨粉末中按重量百分比由90％的碳化钨粉末和10％的钴铬预制合金粉末组成，可以达到性价比最好的硬质合金顶锤用球磨粉末配比，当然也可以球磨粉末中按重量百分比由88％的碳化钨粉末和12％的钴铬预制合金粉末组成，这样会获得最高性能的硬质合金顶锤；还可以球磨粉末中按重量百分比由92％的碳化钨粉末和8％的钴铬预制合金粉末组成，已获得最经济的球磨粉末配比。
碳化钨粉末的平均粒度为2.0μm，可以在球磨过程中快速与钴铬预制合金粉末混合均匀，太细则会造成碳化钨颗粒在球磨过程中破碎，而颗粒度太大则会影响球磨效果。
在球磨过程中加入球磨机的纯酒精按球磨粉末重量0.23升/公斤加入球磨机中，石蜡按球磨粉末重量2％加入球磨机中，已获得最好的球磨效果。
通过加入钴铬预合金粉末，相较于纯钴粉具有更强的抗氧化性，由于钴和铬元素已经预先合金化，合金顶锤中各项组织分布均匀无偏析，球磨时间大大缩短，碳化钨保持完整的晶粒形貌，顶锤的抗压与抗弯强度提高10％-15％。球磨时间变短，混合料粉末的含氧量由原工艺的0.5％降至0.2％以下，降低了有害元素的影响，并且球磨生产效率提高近一倍，单批物料球磨用电量降低一半。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (7)
1.一种硬质合金顶锤混合料制备方法，其特征在于：包括球磨步骤：由重量百分比88%~92%的碳化钨粉末和8%~12%的钴铬预制合金粉末组成球磨粉末，将球磨粉末加入到球磨机中，并且按球磨粉末重量加入0.2~0.25升/公斤的纯酒精和1.5%~2.5%石蜡，球磨时间20小时；
所述钴铬预制合金粉末中钴和铬的重量百分比按9:1配比。
2.如权利要求1所述的一种硬质合金顶锤混合料制备方法，其特征在于：所述球磨粉末中按重量百分比由90%的碳化钨粉末和10%的钴铬预制合金粉末组成。
3.如权利要求1所述的一种硬质合金顶锤混合料制备方法，其特征在于：所述球磨粉末中按重量百分比由88%的碳化钨粉末和12%的钴铬预制合金粉末组成。
4.如权利要求1所述的一种硬质合金顶锤混合料制备方法，其特征在于：所述球磨粉末中按重量百分比由92%的碳化钨粉末和8%的钴铬预制合金粉末组成。
5.如权利要求1所述的一种硬质合金顶锤混合料制备方法，其特征在于：所述纯酒精按球磨粉末重量0.23升/公斤加入球磨机中。
6.如权利要求1所述的一种硬质合金顶锤混合料制备方法，其特征在于：所述石蜡按球磨粉末重量2%加入球磨机中。
7.如权利要求1所述的一种硬质合金顶锤混合料制备方法，其特征在于：所述碳化钨粉末的平均粒度为2.0μm。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN85100348A (zh) * | 1985-04-01 | 1986-08-27 | 中南工业大学 | 双晶优化比为2.2的碳化钨-钴合金的制法 |
| CN1116248A (zh) * | 1994-10-25 | 1996-02-07 | 冶金工业部钢铁研究总院 | 含稀土及其氧化物的碳化钨基硬质合金 |
| CN101462163A (zh) * | 2009-01-16 | 2009-06-24 | 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 | 硬质合金混合料制备的球磨工艺 |
| CN102350269A (zh) * | 2011-09-26 | 2012-02-15 | 株洲硬质合金集团有限公司 | 合成金刚石复合片用硬质合金顶锤及其制备方法 |
| KR20130076478A (ko) * | 2011-12-28 | 2013-07-08 | 한국생산기술연구원 | 초경소재 제조를 위한 혼합 방법 및 이를 활용한 초경소재의 제조 방법 |
| CN103710604A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-09 | 株洲硬质合金集团有限公司 | 一种硬质合金、制备方法及其应用 |
| CN105671403A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-06-15 | 成都比拓超硬材料有限公司 | 一种硬质合金顶锤及其在六面顶压机上合成超硬材料的应用 |
| JP2016160500A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | 日立金属株式会社 | Ｗｃ系超硬合金およびその製造方法 |
| CN107636249A (zh) * | 2015-03-26 | 2018-01-26 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 岩石钻球齿 |
| CN109136602A (zh) * | 2017-06-16 | 2019-01-04 | 荆门市格林美新材料有限公司 | 一种铬掺杂硬质合金的制备方法 |
-
2021
- 2021-11-03 CN CN202111294576.XA patent/CN114147228B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN85100348A (zh) * | 1985-04-01 | 1986-08-27 | 中南工业大学 | 双晶优化比为2.2的碳化钨-钴合金的制法 |
| CN1116248A (zh) * | 1994-10-25 | 1996-02-07 | 冶金工业部钢铁研究总院 | 含稀土及其氧化物的碳化钨基硬质合金 |
| CN101462163A (zh) * | 2009-01-16 | 2009-06-24 | 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 | 硬质合金混合料制备的球磨工艺 |
| CN102350269A (zh) * | 2011-09-26 | 2012-02-15 | 株洲硬质合金集团有限公司 | 合成金刚石复合片用硬质合金顶锤及其制备方法 |
| KR20130076478A (ko) * | 2011-12-28 | 2013-07-08 | 한국생산기술연구원 | 초경소재 제조를 위한 혼합 방법 및 이를 활용한 초경소재의 제조 방법 |
| CN103710604A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-09 | 株洲硬质合金集团有限公司 | 一种硬质合金、制备方法及其应用 |
| JP2016160500A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | 日立金属株式会社 | Ｗｃ系超硬合金およびその製造方法 |
| CN107636249A (zh) * | 2015-03-26 | 2018-01-26 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 岩石钻球齿 |
| CN105671403A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-06-15 | 成都比拓超硬材料有限公司 | 一种硬质合金顶锤及其在六面顶压机上合成超硬材料的应用 |
| CN109136602A (zh) * | 2017-06-16 | 2019-01-04 | 荆门市格林美新材料有限公司 | 一种铬掺杂硬质合金的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 吕智等.《超硬材料工具设计与制造》.冶金工业出版社,2010,第143页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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