CN1847348A - 硬质合金真空挤压成型剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硬质合金真空挤压成型剂及其制备方法。该成型剂的组分包括6～10份乙基纤维素、3～7份四氢萘和0.01～0.4份油酸，配料后在室温下搅拌5～20分钟，再加热至30～100℃，搅拌15～30分钟，产出成型剂，此后便可将本成型剂与碳化钨钴合金粉末混合，经公知的真空挤压、自然风干、烘干，烧结工序与条件，产出硬质合金成品。本发明淘汰了石蜡组分和用国产的油酸取代进口的大豆胺组分，能有效地降低石蜡在硬质合金真空挤压成型过程中对温度的敏感性，有利于压坯成型，缩短了自然风干期，硬质合金一次合格率可提高到70％以上，产品长度不限，具有制备工艺简便、设备少、原料国产化、价廉易购、生产效率高、成本低等特点。

Description

硬质合金真空挤压成型剂及其制备方法

一.技术领域

本发明涉及硬质合金技术领域，尤其是一种硬质合金真空挤压成型剂及其制备方法。

二.背景技术

硬质合金产品质量的好坏与成型剂的配方有很大的关系。一般硬质合金生产是采用模压成型技术，即在模压成型时，加入橡胶或石蜡作为成型剂，由于这类成型剂不易控制合金碳、胶中杂质污染较大，所以常常导致硬质合金脏化、强度低、劳动生产率不高、很难产出高质量的产品，就规格而言仅能产出直径￠4mm以上的棒材且长度受到限制。

为解决上述问题，各种各样的研究都在进行，采用硬质合金真空挤压成型技术成为新宠。该技术是将真空挤压成型剂和碳化钨钴合金粉末加入挤压机料缸，进行抽真空、挤压、自然风干、烘干、烧结工序而成，不但能较大地提高劳动生产率、产品质量也较稳定，还能产出诸如微钻、麻花钻、立铣刀、螺旋铣刀等高挡产品，就规格而言，产品长度不限，能产出直径最小可达￠0.6mm的棒材。但日本、瑞典等国的真空挤压成型剂仍以石蜡为主，因而不可避免地存在工艺压坯自然风干时间需一星期以上，而且要在1200温度下预烧12小时，然而石蜡在较低温度下会在溶液中析出，造成棒料碳分布不均匀、烧结收缩不一致，合金棒材易弯曲，一次合格率低，所以存在劳动生产率较低、能源消耗大、废品率高等问题。美国的真空挤压成型剂由四种组分组成，即纤维素、大豆胺、四氢萘、石蜡组成，虽能较好地提高劳动生产率、降低能源消耗，一次合格率可提高到50％，但由于其仍含有石蜡组分，实际效果还不尽人意，加上该国生产的四种组分价格高，其他国家应用时还很难进口，常常由于原料供应不上而影响正常生产。

三.发明内容

本发明的目的在于提供一种硬质合金真空挤压成型剂及其制备方法，既能实现原料国产化，又能提高劳动生产率和产品质量、降低成本和能源消耗。

为达到此目的，本发明主要采用如下方式完成：

1.一种硬质合金真空挤压成型剂，它是由下述组分重量配比的组分制成：作为润滑剂的组分选用乙基纤维素、作为溶剂的组分选用四氢萘、作为润滑剂的的组分选用油酸，各组分的重量配比为：组分乙基纤维素6～10份、组分四氢萘3～7份、组分油酸0.01～0.4份。

2.制备上述的硬质合金真空挤压成型剂的方法包括下述顺序的工艺步骤与条件：

a.配料，将组分乙基纤维素、组分四氢萘和组分油酸按比例倒入容器混配；

b.搅拌，室温下搅拌5～20分钟；

c.加热搅拌，加热至30～100℃，搅拌15～30分钟，产出成型剂。

可以作为本发明的成型剂的组分乙基纤维素、组分四氢萘和组分油酸都是市场易购的国产化原料。为避免组分乙基纤维素不均匀，组分四氢萘和组分油酸应为液体。

混配用的容器和加热的电磁炉也为常规、易购的设备。设备使用时还应控制温度、时间等参数和保证成型剂混合均匀，有利于进一步与碳化钨钴合金粉末混合成型，最终生产出硬质合金成品。

本发明的优点：

1.淘汰石蜡组分和用国产的油酸取代进口的大豆胺组分，将成型剂四种组分改为三种组分，使得成型剂成本约降低40％。

2.乙基纤维素、四氢萘、油酸均已国产化，来源广、价廉、易购，节约外汇。

3.由于淘汰了石蜡，所以使硬质合金真空挤压成型过程中对温度的敏感性降低更有利于成型，一次合格率可提高到70％以上。

4.自然风干时间短，提高了生产效率。

5.制备成型剂的工艺简单、设备少。

四.附图说明

发明的具体方法和设备由以下附图给出。

图1是根据本发明提出的制备成型剂及硬质合金真空挤压成型工艺流程图。

附图中各标识表示：

1.乙基纤维素 2.四氢萘 3.油酸 4.成型剂 5.碳化钨钴合金粉末 6.掺成型剂的碳化钨钴合金粉末 7.压坯 8.硬质合金半成品 9.硬质合金成品

以下结合附图对本发明作进一步地详细描述。

五.具体实施方式

参照图1前段所示，硬质合金真空挤压成型剂，它是由下述组分重量配比的组分制成：作为润滑剂的组分1、作为溶剂的组分2、作为的组分3，组分1为一种乙基纤维素，组分2为一种四氢萘，组分3为一种油酸，各组分的重量配比为：组分1为6～10份、组分2为3～7份、组分3为0.01～0.4份。

硬质合金真空挤压成型剂，各组分进一步的优选重量配比是组分1为7～8份、组分2为5～6份、组分3为0.05～0.2份。

制备上述的硬质合金真空挤压成型剂的方法包括下述顺序的工序步骤与工艺条件：

a.配料，将组分1、组分2和组分3按比例倒入容器混配；

b.搅拌，室温下搅拌5～20分钟；

c.加热搅拌，加热至30～100℃，搅拌15～30分钟，产出成型剂4。

制备硬质合金真空挤压成型剂的工序与进一步优选工艺条件：配料后在室温下搅拌18～25分钟，再加热至40～60℃，搅拌20～25分钟，产出成型剂4。

如图1的后、下段虚线框所示，硬质合金真空挤压成型工艺为公知的工序步骤与条件，即将制备出所述的成型剂4与碳化钨钴合金粉末5投入混合器混合后卸料，将掺成型剂的碳化钨钴合金粉末6装入挤压机，抽真空后挤压出压坯7，在室温下用3～7天时间自然风干，将风干的压坯7再进行烘干，一部分成型剂4挥发，产出硬质合金半成品8，最后将硬质合金半成品8进行烧结，剩余部分成型剂4挥发，产出硬质合金成品9。

下表为本发明成型剂配方实例及其效果对比

表中实例一至十三都是在本发明提出的同一制备成型剂及硬质合金真空挤压成型工序步骤与工艺条件下进行的，其中：实例一至七是最佳实施例，实例八至十三是较好实施例。所述的料是指掺成型剂的碳化钨钴合金粉末6。

多组对比试验例

工序与工艺条件同实例一至十三，在所述的三种组分中仅轮流固定两种组分，对另一组分进行加量试验，依次调整试验例进行对比，得出如下试验例结论并给予淘汰：

乙基纤维素重量配比高于10份，料太干，无法成型，极易裂开；乙基纤维素重量配比低于6份，粘结强度差，挤出时常拉断，常产生纵横裂纹。

四氢萘重量配比高于7份，料太稀，无法成型，极易断裂；四氢萘重量配比低于3份，料太稀，无法成型。

油酸重量配比高于0.4份，料太稀，无法成型，极易断裂；油酸重量配比低于0.01份，润滑性不好，极易产生纵横裂纹。

Claims (4)

1.一种硬质合金真空挤压成型剂，其特征在于它是由下述重量配比的组分制成：作为粘结剂的组分〔1〕、作为溶剂的组分〔2〕、作为润滑剂的组分〔3〕，组分〔1〕为一种乙基纤维素，组分〔2〕为一种四氢萘，组分〔3〕为一种油酸

各组分的重量配比为：组分〔1〕6～10份、组分〔2〕3～7份、组分〔3〕0.01～0.4份。

2.根据权利要求1所述的硬质合金真空挤压成型剂，其特征是所述各组分的重量配比是组分〔1〕7～8份、组分〔2〕5～6份、组分〔3〕0.05～0.2份。

3.制备权利要求1或2所述的硬质合金真空挤压成型剂的方法包括下述顺序的工序步骤与工艺条件：

a.配料，将组分〔1)、组分〔2〕和组分〔3〕按比例倒入容器混合；

b.搅拌，室温下搅拌5～20分钟；

c.加热搅拌，加热至30～100℃，搅拌15～30分钟，产出成型剂〔4〕。

4.制备权利要求1或2或3所述的硬质合金真空挤压成型剂的方法包括下述顺序的工序步骤与工艺条件：

a.配料，将组分〔1〕、组分〔2〕和组分〔3〕按比例倒入容器混合；

b.搅拌，室温下搅拌8～15分钟；

c.加热搅拌，加热至40～60℃，搅拌20～25分钟，产出成型剂〔4〕。