專利名稱：一種粗晶粒硬質合金的制備方法
技術領域：
本發明涉及硬質合金生產技術領域，尤其是一種粗晶粒硬質合金的制備方法。
技術背景
粗晶粒硬質合金具有與中、細晶硬質合金不同的特殊性能和特殊用途，尤其是粗晶粒硬質合金具有結構缺陷少、顯微硬度高、微觀應變小等一系列優點，所以粗晶粒硬質合金被廣泛應用于礦山鑿巖工具、石油鉆采工具、沖壓模具、耐磨耐腐蝕零件、耐高溫高壓、金屬壓力加工工具、鋼材軋制用輥環、硬面材料等領域。
但目前所有的粗晶粒硬質合金的報道，其主要原料粗晶粒碳化鎢粉均是摻雜了堿金屬離子Li，Na，K的等物質作為顆粒長大劑在低溫下氫還原生產。用這些原料生產的粗晶粒硬質合金強度和顯微硬度匹配較差，綜合性能較低，尤其是合金的高溫強度不高，抗熱沖擊和抗熱塑變能力不強，不適合在高溫環境下工作，大大限制了合金的應用范圍。發明內容
為了克服目前粗晶粒硬質合金生產的不足，本發明提供一種粗晶粒硬質合金的制備方法。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種粗晶粒硬質合金的制備方法， 包括將93. 18wt%的粗晶粒碳化鎢粉WC，6wt%& Co，0. 12wt%鐳粉，0. 2wt%錸粉，0. Iwt % 碳化釩、0.化鉻、0. 1襯％碳化鉭、0. 1% wt碳化鈦、0.粉原料在酒精介質下充分混合；再將混合物在球磨機中進行濕式球磨25小時后，再將濕式混合料轉入雙錐混合器中混合2小時，進行酒精回收，然后干燥；冷卻后壓制成型，在為時3個小時的時間內不間斷攪拌中加入石蠟定型劑；攪拌過后進行燒結，在燒結過程中先進行緩慢升溫，然后保持溫度為1400-1600°C的燒結溫度，保溫時間為2小時，同時進行壓強為IOOMPa的高溫高壓燒結，保壓時間為3小時，燒結后冷卻成型后就得到粗晶粒硬質合金，其特征在于粗晶粒碳化鎢粉是不摻堿金屬離子Li，Na, K的等物質作為顆粒長大劑，高溫下氫還原生產。
根據上述所述的粗晶粒碳化鎢粉，其特征在于生產工藝如下
藍色氧化鎢粉+納米炭黑——混合——高溫碳化——破碎——過篩——合批—— 檢測——過篩——包裝——粗晶粒碳化鎢粉。
根據上述所述的粗晶粒碳化鎢粉生產工藝，其特征在于
(1)用93.87wt%&FSSS粒度約為16 μ m的藍色氧化鎢粉末與6. 13襯％納米碳黑進行配比；
(2)將(1)的物料分3個批次加裝進球磨機內進行他的混合，冷卻后下料；
(3)將⑵卸出來的物料進行稱量裝舟；
(4)將C3)稱量裝舟后的物料用高溫碳化爐碳化，先向高溫碳化爐爐內送入氮氣 N2進行吹掃半小時后，進行爆鳴試驗，然后開啟真空泵，達到真空負壓0. 條件下再送入氬氣Ar和氫氣H2，將高溫碳化爐逐漸升溫，當溫度升至2300°C時，推入裝料舟，在2300°C高溫下碳化訃；
(5)將的高溫碳化后的料舟推入冷卻帶進行冷卻，待料達到接近常溫時，將料推出卸料；
(6)將(5)的物料放入到球磨機中破碎他，破碎后過60目篩網，
(7)將(6)過篩的粗晶粒碳化鎢粉，進行包裝，得到平均f sss粒度約為36um，總碳 6. 12%,游離碳0. 03%，氧含量150ppm粗晶粒碳化鎢粉。
(8)生產粗晶粒硬質合金的配料將(7)所得fsss粒度約為36um，總碳6. 12%，游離碳0. 03%，氧含量150ppm不摻雜高性能高純的93. 18wt%粗晶粒碳化鎢粉與6wt%鈷粉以及0. 12wt%鐳粉、0. 2wt%錸粉、0. 1 丨％碳化釩、0. 1 丨％碳化鉻、0. 1 丨％碳化鉭、0. 1% wt碳化鈦、0. 鎳粉等在酒精介質下充分混合；
(9)生產粗晶粒硬質合金的濕磨將⑶的混合物在常溫、常壓下球磨機中進行濕式球磨M小時，球磨之后，將濕式混合料轉入雙錐混合器中，進行酒精回收；
(10)生產粗晶粒硬質合金的干燥將(9)混合物放入干燥機進行干燥混合；
(11)生產粗晶粒硬質合金的壓制成型將(10)的物料進行為時3個小時的不間斷攪拌，并在攪拌中加入30%的石蠟定型劑進行壓制成型；
(12)生產粗晶粒硬質合金的真空燒結將(11)的物料進行真空燒結，在燒結過程中先進行緩慢升溫，然后保持溫度為1400-1600°C的燒結溫度，其中保溫時間為2小時；保溫時間過后繼續保持1400-1600°C的溫度，再同時進行壓強為OOMPa的高溫高壓燒結，保壓時間為3小時，燒結后冷卻成型即得本發明粗晶粒硬質合金。
本發明的有益效果由于本粗晶粒硬質合金所使用的粗晶粒碳化鎢粉為不摻雜是不在原料氧化鎢中預先物理混合含有堿金屬離子Li，Na，K的物質作為顆粒長大催化劑在 2300°C高溫氫還原工藝生產的粗晶碳化鎢WC粉；從而是硬質合金強度更高，更耐高溫。
下面結合實施例進一步說明本發明具體實施方式
實施例一
本發明一種粗晶粒硬質合金的制備方法，首先生產不摻堿金屬離子Li，Na, K的等物質作為顆粒長大劑在高溫下氫還原生產高性能高純粗晶粒碳化鎢粉，再將高性能高純粗晶粒碳化鎢粉，與一定重量比例的鈷粉、鐳粉、錸粉、碳化釩、碳化鉻、碳化鉭、碳化鈦、鎳粉等原料在酒精介質下充分混合、濕式球磨、干燥；冷卻后壓制成型、燒結，燒結后冷卻成型就得到粗晶粒硬質合金，具體工藝如下
步驟1 用93. 87wt%&Fsss粒度約為16μπι的藍色氧化鎢粉末1200kg與 6. 13wt%內米碳黑0. 47kg進行配比；
步驟2 將步驟1的物料分3個批次加裝進球磨機內進行Mi的混合，冷卻后下料， 卸出料后進行原始配碳檢測，檢查碳的混合程度是否達到均勻混合效果，檢測完全達到混合均勻效果通過的配碳物料進入下道工序；
步驟3 將步驟2的物料卸出來進行稱量裝舟，每舟裝IlKg原料；
步驟4:將步驟3稱量裝舟后的物料用高溫碳化爐進行碳化，先向高溫碳化爐爐內送入氮氣N2進行吹掃半小時后，進行爆鳴試驗，然后開啟真空泵，達到真空負壓0. 5MPa條件下再送入氬氣Ar和氫氣H2，將高溫碳化爐逐漸升溫，當溫度升至2300°C時，推入裝料舟， 在2300°C高溫下碳化7h ；
步驟5 將步驟4的高溫碳化后的料舟推入冷卻帶進行冷卻，待料達到接近常溫時，將料推出卸料；
步驟6 將步驟5卸出的物料用榔頭砸碎，砸碎至能方便進入到球磨機中進行破碎，破碎時間為他。破碎后過60目篩網；
步驟7 將步驟6過篩后的粗晶粒碳化鎢粉，進行包裝，得fsss粒度約為36um，總碳6. 12%，游離碳0. 03%，氧含量150ppm不摻雜高性能高純的粗晶粒碳化鎢粉。
步驟8 生產粗晶粒硬質合金的配料將步驟7所得fsss粒度約為36um，總碳 6. 12%，游離碳0. 03%，氧含量150ppm不摻雜高性能高純的93. 18wt%粗晶粒碳化鎢粉與 6 1%鈷粉以及0. 12wt%鐳粉、0. 2wt%錸粉、0. 1 丨％碳化釩、0. 1 丨％碳化鉻、0. 1 丨％碳化鉭、0. 1% wt碳化鈦、0. 鎳粉等在酒精介質下充分混合；
步驟9 生產粗晶粒硬質合金的濕磨將步驟8的混合物在常溫、常壓下球磨機中進行濕式球磨M小時，球磨之后，將濕式混合料轉入雙錐混合器中，進行酒精回收；
步驟10 生產粗晶粒硬質合金的干燥將步驟9混合物放入干燥機進行干燥混合；
步驟11 生產粗晶粒硬質合金的壓制成型將步驟10的物料進行為時3個小時的不間斷攪拌，并在攪拌中加入30%的石蠟定型劑進行壓制成型；
步驟12 生產粗晶粒硬質合金的真空燒結將步驟11的物料進行真空燒結，在燒結過程中先進行緩慢升溫，然后保持溫度為1400-1600°C的燒結溫度，其中保溫時間為2小時；保溫時間過后繼續保持1400-1600°C的溫度，再同時進行壓強為OOMPa的高溫高壓燒結，保壓時間為3小時，燒結后冷卻成型即得本發明粗晶粒硬質合金。
權利要求
1.一種粗晶粒硬質合金的制備方法，包括將93. 18wt%的粗晶粒碳化鎢粉WC，6wt% 的鈷粉Co，0. 12wt%鐳粉，0. 2wt%錸粉，0. 1襯％碳化釩、0. 1襯％碳化鉻、0. Iwt %碳化鉭、 0.1% wt碳化鈦、0. 鎳粉原料在酒精介質下充分混合；再將混合物在球磨機中進行濕式球磨25小時后，再將濕式混合料轉入雙錐混合器中混合2小時，進行酒精回收，然后干燥；冷卻后壓制成型，在為時3個小時的時間內不間斷攪拌中加入石蠟定型劑；攪拌過后進行燒結，在燒結過程中先進行緩慢升溫，然后保持溫度為1400-1600°C的燒結溫度，保溫時間為2小時，保溫時間過后繼續保持1400-1600°C的溫度，再同時進行壓強為IOOMPa的高溫高壓燒結，保壓時間為3小時，燒結后冷卻成型后就得到粗晶粒硬質合金，其特征在于粗晶粒碳化鎢粉是不摻堿金屬離子Li，Na, K的等物質作為顆粒長大劑，高溫下氫還原生產。
2.根據權利要求1所述的粗晶粒碳化鎢粉，其特征在于生產工藝如下藍色氧化鎢粉+納米炭黑——混合——高溫碳化——破碎——過篩——合批——檢測——過篩——包裝——粗晶粒碳化鎢粉。
3.根據權利要求1和2所述的粗晶粒碳化鎢粉生產工藝，其特征在于(1)用93.87wt%的Fsss粒度約為16 μ m的藍色氧化鎢粉末與6. 13wt%納米碳黑進行配比；(2)將(1)的物料分3個批次加裝進球磨機內進行他的混合，冷卻后下料；(3)將( 卸出來的物料進行稱量裝舟；(4)將(3)稱量裝舟后的物料用高溫碳化爐碳化，先向高溫碳化爐爐內送入氮氣N2進行吹掃半小時后，進行爆鳴試驗，然后開啟真空泵，達到真空負壓0. 條件下再送入氬氣Ar和氫氣H2，將高溫碳化爐逐漸升溫，當溫度升至2300°C時，推入裝料舟，在2300°C高溫下碳化7h ；(5)將(4)的高溫碳化后的料舟推入冷卻帶進行冷卻，待料達到接近常溫時，將料推出卸料；(6)將(5)的物料放入到球磨機中破碎他，破碎后過60目篩網，(7)將(6)過篩的粗晶粒碳化鎢粉，進行包裝。
全文摘要
本發明是一種粗晶粒硬質合金的制備方法，包括將93.18wt％的粗晶粒碳化鎢粉WC，6wt％的鈷粉，0.12wt％鐳粉，0.2wt％錸粉，0.1wt％碳化釩、0.1wt％碳化鉻、0.1wt％碳化鉭、0.1％wt碳化鈦、0.1wt％鎳粉等原料充分混合；進行濕磨；干燥；成型，燒結得粗晶粒硬質合金，其特征在于粗晶粒碳化鎢粉是不摻堿金屬離子Li，Na，K的等物質作為顆粒長大劑，高溫下氫還原生產，粗晶粒碳化鎢粉生產工藝為藍色氧化鎢粉+納米炭黑——混合——高溫碳化——破碎——過篩——合批——檢測——過篩——包裝——粗晶粒碳化鎢粉。本發明粗晶粒硬質合金強度更高，更耐高溫。
文檔編號C22C1/05GK102517467SQ20121000334
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者周毅 申請人:周毅