RU2696171C1 - Method of obtaining high-strength tungsten-cobalt hard alloy with unique plasticity at compression for cyclic impact loads - Google Patents

Method of obtaining high-strength tungsten-cobalt hard alloy with unique plasticity at compression for cyclic impact loads Download PDF

Info

Publication number
RU2696171C1
RU2696171C1 RU2018132397A RU2018132397A RU2696171C1 RU 2696171 C1 RU2696171 C1 RU 2696171C1 RU 2018132397 A RU2018132397 A RU 2018132397A RU 2018132397 A RU2018132397 A RU 2018132397A RU 2696171 C1 RU2696171 C1 RU 2696171C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hard alloy
plasticizer
gpa
tungsten
compression
Prior art date
Application number
RU2018132397A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Григорьевич Хвостанцев
Вадим Вениаминович Бражкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики высоких давлений им. Л.Ф. Верещагина Российской академии наук (ИФВД РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики высоких давлений им. Л.Ф. Верещагина Российской академии наук (ИФВД РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики высоких давлений им. Л.Ф. Верещагина Российской академии наук (ИФВД РАН)
Priority to RU2018132397A priority Critical patent/RU2696171C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2696171C1 publication Critical patent/RU2696171C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12Both compacting and sintering
    • B22F3/16Both compacting and sintering in successive or repeated steps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C29/00Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/02Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
    • C22C29/06Alloys 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
    • C22C29/08Alloys 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

Landscapes

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

Abstract

FIELD: manufacturing technology.
SUBSTANCE: invention relates to production of hard alloy WC-Co. Proposed method comprises pressing of plasticized tungsten-cobalt powder mixture, distillation of plasticizer from obtained billet and its liquid-phase sintering. Tungsten-cobalt plasticized powder mixture coarse-grained with grain size from 3 to 20 mcm is used. Compression is carried out at low isostatic pressure from 0.2 to 0.4 GPa, after distillation of plasticizer, billet is pressed at high isostatic pressure from 0.8 to 1.5 GPa, and liquid-phase sintering of billet is performed during 20–30 minutes.
EFFECT: obtaining hard alloy with high strength and unique ductility (up to 7–9 %) during compression.
1 cl, 2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным высокопрочным твердым сплавам с повышенной пластичностью для обработки металлов давлением (бесстружковое формообразование) при многоцикличном ударном нагружении и может быть использовано для изготовления изделий сложной формы путем точения, сверления и фрезерования и других видов обработки на металлорежущих станках.The invention relates to powder metallurgy, in particular to sintered high-strength hard alloys with increased ductility for metal forming (chipless shaping) under multicyclic impact loading and can be used to manufacture products of complex shape by turning, drilling and milling and other types of processing on metal cutting machines .

Эксплуатационные свойства твердого сплава для бесстружковой обработки металлов при ударном нагружении и волочении зависят от долговечности твердого сплава, от способности выдерживать высокие механические напряжения и сохранять контролируемые постоянства размеров, т.е. незначительный износ рабочей части инструмента.The operational properties of a hard alloy for chipless metal processing under shock loading and drawing depend on the durability of the hard alloy, on the ability to withstand high mechanical stresses and maintain controlled dimensional constancy, i.e. slight wear of the working part of the tool.

На практике при бесстружковой обработке металлов применяют твердые сплавы разных марок. В области высадки и формообразования применяют твердые сплавы с крупным (от 3 мкм до 20 мкм) зерном карбидной фазы с пластичностью не более 2-3%, в области бухтового волочения высоколегированной стальной проволоки и волочения стальных прутков используют твердые сплавы с тонким зерном (<1,5 мкм) карбидной фазы с пластичностью не более 0,3%. Актуальной является проблема создания для области бесстружковой обработки металлов универсального высокопрочного твердого сплава с высокой пластичностью при сжатии (от 7% до 9%) (усталостная циклическая прочность) и с высокой износостойкостью как для формообразования, высадки, так и для волочения.In practice, chipless processing of metals uses hard alloys of various grades. In the field of upsetting and shaping, hard alloys with large (from 3 μm to 20 μm) carbide phase grains with a plasticity of no more than 2-3% are used, in the area of coiled drawing of high-alloy steel wire and drawing of steel bars, hard alloys with fine grain are used (<1 , 5 microns) of the carbide phase with a plasticity of not more than 0.3%. The urgent problem is to create a universal high-strength hard alloy with high plasticity in compression (from 7% to 9%) (fatigue cyclic strength) and with high wear resistance both for shaping, upsetting and drawing for the area of chipless metal processing.

Попытки улучшить прочностные и эксплуатационные характеристики привели на практике к двум самостоятельным направлениям по созданию твердых сплавов для высадки и формообразования, и твердых сплавов для волочения. В последние годы область марок твердых сплавов, которые могут быть использованы для высадки и формообразования, значительно расширилась за счет применения твердых сплавов с крупным зерном (средний размер зерна от 3 мкм до 20 мкм) и средним содержанием кобальта (от 6 мас. % до 20 мас. %) и также за счет обработки спеченного твердого сплава горячим изостатическим прессованием (ГИП) при 1300-1400°С для исключения свободной пористости и повышения плотности.Attempts to improve the strength and performance characteristics have led in practice to two separate areas for the creation of hard alloys for upsetting and shaping, and hard alloys for drawing. In recent years, the range of hard alloy grades that can be used for upsetting and shaping has expanded significantly due to the use of hard alloys with large grains (average grain size from 3 μm to 20 μm) and average cobalt content (from 6 wt.% To 20 wt.%) and also due to the processing of sintered hard alloy by hot isostatic pressing (HIP) at 1300-1400 ° C to exclude free porosity and increase density.

В области волочения выявилась определенная тенденция к применению твердого сплава с тонким размером зерна (средний размер зерна меньше 1,5 мкм) и применением ГИП.A certain tendency towards the use of a hard alloy with a fine grain size (average grain size less than 1.5 μm) and the use of ISU was revealed in the area of drawing.

Каждое из этих двух направлений к предложенному изобретению является близким только по постановке задачи об улучшении прочностных и эксплуатационных характеристик твердых сплавов для бесстружковой обработки металлов.Each of these two directions to the proposed invention is close only in the statement of the problem of improving the strength and performance characteristics of hard alloys for chipless metal processing.

Наиболее близким к предложенному является способ изготовления наноразмерного твердого сплава, включающий приготовление смеси из наноразмерных порошков карбида вольфрама и кобальта с добавлением этилового или изопропилового спирта, введение в смесь пластификатора, гранулирование полученной шихты, прессование ее в стальной пресс-форме при давлении 2000-4000 кгс/см2, отгонку пластификатора при температуре 450°С в среде водорода в течение 60 минут и жидкофазное спекание в вакууме при температуре 1400-1450°С в течение 60 минут (RU 2569288 С1, 20.11.2015) [1].Closest to the proposed one is a method of manufacturing a nanosized hard alloy, comprising preparing a mixture of nanosized tungsten carbide and cobalt powders with the addition of ethyl or isopropyl alcohol, introducing a plasticizer into the mixture, granulating the resulting mixture, compressing it in a steel mold at a pressure of 2000-4000 kgf / cm 2 , distillation of the plasticizer at 450 ° C in hydrogen for 60 minutes and liquid phase sintering in vacuum at a temperature of 1400-1450 ° C for 60 minutes (RU 2569288 C1, 11/20/2015) [1].

Недостатком известного способа является то, что механическое прессование обеспечивает невысокую и неоднородную плотность твердых сплавов. При прессовании крупногабаритных и длинномерных заготовок твердого сплава из наноразмерных порошков в стальной прессформе и достичь однородной плотности твердого сплава выше 7 г/см3 при давлении 0,2 ГПа невозможно. Известный способ имеет преимущества в области изготовления режущего мелкого инструмента для стружковой обработки металлов, например, в виде режущих пластин. Однако с его помощью нельзя получить высокопрочный пластичный твердый сплав для крупных изделий для бесстружковой обработки металлов (обработка металлов давлением).The disadvantage of this method is that mechanical pressing provides a low and non-uniform density of hard alloys. When pressing large and long hard alloy blanks from nanosized powders in a steel mold, it is impossible to achieve a uniform hard alloy density above 7 g / cm3 at a pressure of 0.2 GPa. The known method has advantages in the field of manufacturing a small cutting tool for chip processing of metals, for example, in the form of cutting inserts. However, with its help it is impossible to obtain a high-strength plastic hard alloy for large products for chipless metal processing (metal forming).

Задачей изобретения является разработка технологии получения твердого сплава, позволяющего получить универсальный твердый сплав с прочностными и эксплуатационными характеристиками, значительно превышающими характеристики известных твердых сплавов и пригодный для использования как в области формообразования и высадки, так и в области волочения.The objective of the invention is to develop a technology for producing a hard alloy, which allows to obtain a universal hard alloy with strength and performance characteristics that significantly exceed the characteristics of known hard alloys and suitable for use both in the field of shaping and upsetting, and in the drawing area.

Задача решается способом получения высокопрочного твердого сплава, включающий прессование пластифицированной вольфрамокобальтовой порошковой смеси, отгонку пластификатора из полученной заготовки и ее жидкофазное спекание, в котором, согласно изобретению, используют крупнозернистую с размером зерна от 3 до 20 мкм вольфрамокобальтовую пластифицированную порошковую смесь, осуществляют прессование при низком изостатическом давлении от 0,2 до 0,4 ГПа, после отгонки пластификатора осуществляют прессование заготовки при высоком изостатическом давлении от 0,8 до 1,5 ГПа и затем жидкофазное спекание заготовки в течение 20-30 минут.The problem is solved by a method of producing a high-strength hard alloy, including pressing a plasticized tungsten-cobalt powder mixture, distilling off the plasticizer from the obtained preform and its liquid phase sintering, in which, according to the invention, coarse-grained tungsten-cobalt plasticized powder mixture with a grain size of 3 to 20 μm is used, pressing is performed at low isostatic pressure from 0.2 to 0.4 GPa, after distillation of the plasticizer, the workpiece is pressed at high isostatic com pressure of from 0.8 to 1.5 GPa, and then the liquid phase sintering of the blank within 20-30 minutes.

Кроме того, отгонку пластификатора из полученной заготовки и очищение ее от внешних примесей осуществляют в среде водорода при температуре от 500 до 600°С. Данный интервал температур является предпочтительным, хотя температура отгонки пластификатора может быть ниже или выше данного интервала, поскольку она не влияет на характеристики получаемого твердого сплава.In addition, the distillation of the plasticizer from the obtained preform and its purification from external impurities is carried out in a hydrogen medium at a temperature of from 500 to 600 ° C. This temperature range is preferable, although the temperature of the distillation of the plasticizer may be lower or higher than this range, since it does not affect the characteristics of the resulting hard alloy.

Техническим результатом изобретения является уникально высокое повышение пластичности твердого сплава при сжатии и весомое улучшение прочностных (сжатие, изгиб, твердость) и эксплуатационных (износостойкость, долговечность) характеристик с использованием стандартной крупнозернистой пластифицированной промышленной вольфрамокобальтовой смеси.The technical result of the invention is a uniquely high increase in ductility of a hard alloy during compression and a significant improvement in strength (compression, bending, hardness) and operational (wear resistance, durability) characteristics using standard coarse-grained plasticized industrial tungsten-cobalt mixtures.

Технический результат достигается тем, что после отгонки пластификатора из промышленной крупнозернистой (размер зерна от 3 до 20 мкм) пластифицированной вольфрамокобальтовой смеси твердый сплав подвергается воздействию высокого изостатического давления (от 0,8 Гпа до 1,5 ГПа) при температуре окружающей среды. Твердый сплав служит для изготовления, например, длинномерных пуансонов различного диаметра, матриц с простыми и сложными внутренними формами и волок для волочения стальной проволоки и прутков.The technical result is achieved by the fact that after the plasticizer is distilled from an industrial coarse-grained (grain size from 3 to 20 μm) plasticized tungsten-cobalt mixture, the hard alloy is exposed to high isostatic pressure (from 0.8 GPa to 1.5 GPa) at ambient temperature. Carbide is used for the manufacture of, for example, long punches of various diameters, dies with simple and complex internal shapes and dies for drawing steel wire and rods.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

Прочностные свойства твердых сплавов определяются микроструктурой, высокой дисперсностью карбидной фазы, высокой плотностью, снижением микропористости и остаточных технологических напряжений. Указанные характеристики значительно влияют на увеличение пластичности при сжатии твердого сплава, используемого при ударных циклических нагрузках.The strength properties of hard alloys are determined by the microstructure, high dispersion of the carbide phase, high density, a decrease in microporosity and residual technological stresses. These characteristics significantly affect the increase in ductility during compression of the hard alloy used in shock cyclic loads.

Согласно предложенному способу создание высокопрочного твердого сплава с уникальной пластичностью, с высокой дисперсностью карбидной фазы, с теоретической плотностью и с низкими остаточными технологичными напряжениями происходит на технологической операции изостатического прессования при обжатии твердого сплава с содержанием кобальта от 6 до 20 мас. % без пластификатора (например, синтетического каучука или полиэтиленгликоля) высоким изостатическим давлением (от 0,8 ГПа до 1,5 ГПа) до достижения плотности заготовки 11 г/см3. Стандартная плотность в промышленности при прессовании твердого сплава не превышает 7-8 г/см3. При обжатии твердого сплава без пластификатора высоким изостатическим давлением одновременно происходит два самых важных изменения в состоянии твердого сплава - достигается высокое уплотнение твердого сплава и разрушение крупных исходных карбидных зерен до тонких размеров. Высокая плотность твердого сплава позволяет значительно сократить выдержку при жидкофазном спекании от 20 до 30 минут, что препятствует росту карбидных зерен в процессе перекристаллизации и сохранению мелкого зерна в микроструктуре спеченного сплава. Температура жидкофазного спекания твердого сплава является стандартной (1400-1450°С) и соответствует температуре спекания твердого сплава с определенным содержанием кобальта. Стандартное время выдержки в обычной практике и в известном способе [1] при жидкофазном спекании твердого сплава составляет от 40 до 60 минут. Получение твердого сплава с высокодисперсной микроструктурой путем прессования тонкодисперсных порошков также сталкивается с непреодолимым увеличением усилия прессования и с большой вероятностью неоднородной плотности и с внутренними напряжениями в прессовках.According to the proposed method, the creation of a high-strength hard alloy with unique ductility, with a high dispersion of the carbide phase, with a theoretical density and with low residual technological stresses occurs during the technological operation of isostatic pressing during compression of the hard alloy with a cobalt content of from 6 to 20 wt. % without plasticizer (for example, synthetic rubber or polyethylene glycol) with high isostatic pressure (from 0.8 GPa to 1.5 GPa) until a workpiece density of 11 g / cm 3 is reached. The standard density in industry when pressing hard alloys does not exceed 7-8 g / cm 3 . When a hard alloy without plasticizer is compressed by high isostatic pressure, two of the most important changes in the state of the hard alloy occur simultaneously - high hard alloy compaction and destruction of large initial carbide grains to fine sizes are achieved. The high density of the hard alloy can significantly reduce the exposure during liquid phase sintering from 20 to 30 minutes, which prevents the growth of carbide grains during recrystallization and the preservation of fine grains in the microstructure of the sintered alloy. The temperature of the liquid phase sintering of a hard alloy is standard (1400-1450 ° C) and corresponds to the sintering temperature of a hard alloy with a certain cobalt content. The standard exposure time in normal practice and in the known method [1] for liquid phase sintering of a hard alloy is from 40 to 60 minutes. The production of a carbide with a fine microstructure by pressing fine powders also faces an insurmountable increase in the pressing force and with a high probability of inhomogeneous density and internal stresses in the compacts.

Далее приведены примеры реализации предложенного способа получения высокопрочного пластичного твердого сплава.The following are examples of the implementation of the proposed method for producing high-strength ductile hard alloy.

Пример 1. Изготовление твердого сплава с 8 мас. % Со из пластифицированной, например, синтетическим каучуком или полиэтиленгликолем крупнозернистой промышленной вольфрамокобальтовой смеси для изделий типа матрицы.Example 1. The manufacture of carbide with 8 wt. % Co from plasticized, for example, synthetic rubber or polyethylene glycol, coarse-grained industrial tungsten-cobalt mixture for matrix type products.

В стальной прессформе из промышленной смеси прессовали заготовки матрицы с внешним диаметром до 100 мм с формой по ГОСТу или по чертежам заказчика. Извлеченную заготовку помещали в плотную латексную оболочку и подвергали изостатическому давлению 0,2 ГПа. Полученная заготовка обладала механической прочностью, достаточной для работы с ней при дальнейших технологических операциях. После изостатического давления от 0,2 ГПа заготовку помещали в вакуумную печь, и в потоке водорода при низких температурах (до 600°С) происходила отгонка пластификатора и очищение твердого сплава от посторонних примесей. После этой операции заготовку помещали в плотно облегающую латексную оболочку и подвергали воздействию высокого изостатического давления 0,8 ГПа. В результате твердый сплав заготовки приобретал однородную высокую плотность до 11 г/см3, что составляет 70% от максимальной плотности 15 г/см3 для спеченных твердых сплавов с 8 мас. % Со и значительно превышает стандартную и неоднородную плотность твердых сплавов (7-8 г/см3) после прессования в механических прессформах, как в ближайшем аналоге. Затем высокоплотную заготовку из твердого сплава спекали в вакуумной печи при стандартной температуре жидкофазного спекания 1450°C с выдержкой по времени 20 минут. В таблице 1 приведены физико-механические свойства полученного спеченного твердого сплава и лучшие данные для стандартных промышленных твердых сплавов с 8 мас. % Со.In a steel mold from an industrial mixture, matrix blanks were pressed with an external diameter of up to 100 mm with a mold according to GOST or according to customer drawings. The extracted preform was placed in a dense latex shell and subjected to an isostatic pressure of 0.2 GPa. The resulting billet had mechanical strength sufficient to work with it in further technological operations. After an isostatic pressure of 0.2 GPa, the preform was placed in a vacuum oven, and in a stream of hydrogen at low temperatures (up to 600 ° C), the plasticizer was distilled off and the solid alloy was purified from impurities. After this operation, the preform was placed in a tight-fitting latex sheath and subjected to a high isostatic pressure of 0.8 GPa. As a result, the hard alloy of the billet acquired a uniform high density of up to 11 g / cm 3 , which is 70% of the maximum density of 15 g / cm 3 for sintered hard alloys with 8 wt. % Co and significantly exceeds the standard and inhomogeneous density of hard alloys (7-8 g / cm 3 ) after pressing in mechanical molds, as in the closest analogue. Then, a high-density carbide preform was sintered in a vacuum furnace at a standard liquid-phase sintering temperature of 1450 ° C with a time delay of 20 minutes. Table 1 shows the physicomechanical properties of the obtained sintered hard alloy and the best data for standard industrial hard alloys with 8 wt. % Co.

Figure 00000001
Figure 00000001

Пределы прочности при изгибе и сжатии и твердость превышают лучшие известные данные. Особое внимание обращает на себя уникально высокая пластичность при сжатии твердого сплава.Bending and compressive strengths and hardness exceed the best known data. Particularly noteworthy is the uniquely high ductility during compression of the hard alloy.

Технология изготовления твердого сплава с содержанием 15 мас. % Со из пластифицированной крупнозернистой промышленной смеси при высоком изостатическом давлении принципиально не отличается от технологии изготовления твердого сплава при высоком изостатическом давлении из промышленной смеси с содержанием 8 мас. % Со. Изделия любой формы (матрицы, пуансоны, волоки, отрезные ножи и др.) могут быть изготовлены из твердого сплава с 8 мас. % Со и 15 мас. % Со. Некоторые отличия в технологии изготовления изделий, отличающихся между собой геометрической формой, например, между матрицей и длинномерными пуансонами, связаны с механической обработкой.The technology of manufacturing a hard alloy with a content of 15 wt. % Co from plasticized coarse-grained industrial mixture at high isostatic pressure does not fundamentally differ from the technology for manufacturing a hard alloy at high isostatic pressure from an industrial mixture with a content of 8 wt. % Co. Products of any shape (dies, punches, dies, cutting knives, etc.) can be made of hard alloy with 8 wt. % Co and 15 wt. % Co. Some differences in the manufacturing technology of products that differ in geometric shape, for example, between the die and long punches, are associated with machining.

Технология изготовления при высоком изостатическом давлении длинномерных пуансонов отличается от изготовления матриц и приведена ниже на примере получения твердого сплава с 15 мас. % Со.The manufacturing technology at high isostatic pressure for long punches differs from the manufacturing of dies and is shown below on the example of obtaining a hard alloy with 15 wt. % Co.

Пример 2. Изготовление твердого сплава с 15 мас. % Со из промышленной пластифицированной крупнозернистой твердосплавной смеси на примере для длинномерного пуансона с разным поперечным сечением по длине.Example 2. The manufacture of carbide with 15 wt. % Co from an industrial plasticized coarse-grained carbide mixture as an example for a long punch with different cross-sectional lengths.

Первую заготовку длинномерного пуансона формировали в заполненной промышленной смесью с содержанием 15 мас. % Со латексной оболочке, размещенной в металлическом полом стакане на вибростоле. После уплотнения на вибростоле заготовку в той же латексной оболочке без воздуха помещали в гидростат и обжимали давлением 0,4 ГПа. Следующей технологической операцией с твердым сплавом являлась отгонка пластификатора и очищение твердого сплава от внешних примесей в токе водорода при температуре от 500 до 600°С. Очищенную твердосплавную заготовку помещали затем в плотную латексную оболочку и подвергали в гидростате воздействию высокого изостатического давления 1,5 ГПа с приобретением плотности, как и в случае с твердосплавной матрицей, до 11 г/см3. При столь высокой плотности твердый сплав обладает большой прочностью для механической обработки на станке и для придания необходимой геометрической формы для готового изделия. Таким способом изготавливались твердосплавные пуансоны с соотношением 15/1 длины к диаметру с диаметром рабочей части 17 мм. Твердый сплав после механической обработки спекали в вакууме при стандартной температуре жидкофазного спекания 1420°С для твердого сплава с 15 мас. % Со с выдержкой по времени 30 минут. Полученный твердый сплав с содержанием 15 мас. % Со обладает высокими прочностными свойствами, высокой твердостью и уникальной пластичностью по сравнению с известными характеристиками для твердых сплавов в мировой практике (см. таблицу 2).The first blank of a long punch was formed in a filled industrial mixture with a content of 15 wt. % With a latex sheath placed in a metal hollow glass on a vibrating table. After compaction on a vibrating table, the preform in the same latex sheath without air was placed in a hydrostat and crimped with a pressure of 0.4 GPa. The next technological operation with a hard alloy was the distillation of the plasticizer and purification of the hard alloy from external impurities in a stream of hydrogen at a temperature of from 500 to 600 ° C. The purified carbide billet was then placed in a dense latex shell and subjected to a high isostatic pressure of 1.5 GPa in a hydrostat with a density gain of 11 g / cm 3 , as in the case of a carbide matrix. At such a high density, the hard alloy has great strength for machining on the machine and for giving the necessary geometric shape for the finished product. In this way, carbide punches were made with a ratio of 15/1 length to diameter with a diameter of the working part of 17 mm. After machining, the carbide was sintered in vacuum at a standard liquid-phase sintering temperature of 1420 ° C for a carbide with 15 wt. % Co with a time delay of 30 minutes. The resulting hard alloy containing 15 wt. % Co has high strength properties, high hardness and unique ductility compared to the known characteristics for hard alloys in world practice (see table 2).

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (2)

1. Способ получения твердого сплава WC-Co, включающий прессование пластифицированной вольфрамокобальтовой порошковой смеси, отгонку пластификатора из полученной заготовки и ее жидкофазное спекание, отличающийся тем, что используют крупнозернистую с размером зерна от 3 до 20 мкм вольфрамокобальтовую пластифицированную порошковую смесь, осуществляют прессование при низком изостатическом давлении от 0,2 до 0,4 ГПа, после отгонки пластификатора осуществляют прессование заготовки при высоком изостатическом давлении от 0,8 до 1,5 ГПа и затем жидкофазное спекание заготовки ведут в течение 20-30 минут.1. A method of producing a WC-Co hard alloy, comprising pressing a plasticized tungsten-cobalt powder mixture, distilling off the plasticizer from the obtained preform and its liquid phase sintering, characterized in that a coarse-grained tungsten-cobalt plasticized powder mixture with a grain size of 3 to 20 μm is used, pressing is performed at low isostatic pressure from 0.2 to 0.4 GPa, after distillation of the plasticizer, the workpiece is pressed at high isostatic pressure from 0.8 to 1.5 GPa and then liquid phase sintering of the workpiece is carried out for 20-30 minutes. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отгонку пластификатора из полученной заготовки осуществляют в среде водорода при температуре 500-600°C с обеспечением очистки заготовки от внешних примесей.2. The method according to p. 1, characterized in that the distillation of the plasticizer from the obtained preform is carried out in a hydrogen medium at a temperature of 500-600 ° C to ensure that the workpiece is cleaned of external impurities.
RU2018132397A 2018-09-11 2018-09-11 Method of obtaining high-strength tungsten-cobalt hard alloy with unique plasticity at compression for cyclic impact loads RU2696171C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018132397A RU2696171C1 (en) 2018-09-11 2018-09-11 Method of obtaining high-strength tungsten-cobalt hard alloy with unique plasticity at compression for cyclic impact loads

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018132397A RU2696171C1 (en) 2018-09-11 2018-09-11 Method of obtaining high-strength tungsten-cobalt hard alloy with unique plasticity at compression for cyclic impact loads

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2696171C1 true RU2696171C1 (en) 2019-07-31

Family

ID=67586803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018132397A RU2696171C1 (en) 2018-09-11 2018-09-11 Method of obtaining high-strength tungsten-cobalt hard alloy with unique plasticity at compression for cyclic impact loads

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2696171C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU556895A1 (en) * 1974-11-05 1977-05-05 Донецкий Физико-Технический Институт Ан Украинской Сср Method to manufacture sintered carbide products
RU2316413C1 (en) * 2006-04-13 2008-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") Blanks of powdered alloy making method
RU2447169C2 (en) * 2010-06-18 2012-04-10 Открытое акционерное общество "ВНИИИНСТРУМЕНТ" Method of producing sintered hard alloy
RU2569288C1 (en) * 2014-05-27 2015-11-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method of producing nano-sized sintered hard alloy
EP2768995B1 (en) * 2011-10-17 2017-01-04 Sandvik Intellectual Property AB Method of making a cemented carbide or cermet powder by using a resonant acoustic mixer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU556895A1 (en) * 1974-11-05 1977-05-05 Донецкий Физико-Технический Институт Ан Украинской Сср Method to manufacture sintered carbide products
RU2316413C1 (en) * 2006-04-13 2008-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") Blanks of powdered alloy making method
RU2447169C2 (en) * 2010-06-18 2012-04-10 Открытое акционерное общество "ВНИИИНСТРУМЕНТ" Method of producing sintered hard alloy
EP2768995B1 (en) * 2011-10-17 2017-01-04 Sandvik Intellectual Property AB Method of making a cemented carbide or cermet powder by using a resonant acoustic mixer
RU2569288C1 (en) * 2014-05-27 2015-11-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method of producing nano-sized sintered hard alloy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2003245820B2 (en) Method for producing highly porous metallic moulded bodies close to the desired final contours
JP6957682B2 (en) Manufacturing method of cemented carbide material
JP3884618B2 (en) Method of uniaxial compression of agglomerated spherical metal powder
JPH0776413B2 (en) How to make a penetrating bullet
EP1726673A1 (en) Tool for coldforming operations with improved performance
US4860567A (en) Ring forging process
JPH024904A (en) Method for producing heat-resistant uncompleted product having high ductility in lateral direction made of aluminum alloy from half-finished product produced by powder metallurgy
JP6667264B2 (en) Manufacturing method of high-rigidity iron-based sintered alloy
RU2696171C1 (en) Method of obtaining high-strength tungsten-cobalt hard alloy with unique plasticity at compression for cyclic impact loads
WO2016158316A1 (en) Sizing die for densifying surface of sintered body, method for manufacturing same, and manufacturing product therefrom
JPH0254401B2 (en)
CN1311724A (en) Aqueous molding compositions for powders of stainless steel, intermetallic compound and/or metal matrix composites
KR20150103573A (en) Method of manufacturing connecting rod using the semi-closed sinter forging
CN113059157B (en) Method for sintering superfine crystal WC-based hard alloy special-shaped cutter under SPS pressure
JPS61235533A (en) High heat resistant sintered hard alloy
JP2017171964A (en) Magnesium alloy sinter billet and manufacturing method therefor
JP6942434B2 (en) Manufacturing method of high-density iron-based sintered material
JP6743663B2 (en) Cemented Carbide and Cemented Carbide
JP2612072B2 (en) Cylindrical iron-based sintered slag for plastic working and method for producing the same
RU2582166C1 (en) Method of making sintered bars from heavy alloys based on tungsten
RU2332279C2 (en) Method of making complex figure thin-walled sintered bars from heavy alloys based on tungsten
US2947068A (en) Aluminum base powder products
JP2005516116A (en) Stretched material by refractory metal powder metallurgy with stabilized grain size
JPH0718306A (en) Manufacture of scroll member
JP6004612B2 (en) Manufacturing method of sintered metal