本發(fā)明是一種鎢合金成形劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，對(duì)于鎢合金行業(yè)來(lái)說(shuō)，在模壓壓制成型之前都要加入成形劑，加入不同的成形劑，效果不盡相同。應(yīng)用最多的是石蠟成形劑，但石蠟成分復(fù)雜，壓制成型后，去除成形劑工藝時(shí)間較長(zhǎng)，而且會(huì)在產(chǎn)品毛坯中殘留一定量的碳，對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本、工期安排及產(chǎn)品的物理力學(xué)性能都有很大的影響。

石蠟作為成形劑對(duì)鎢合金混合粉成形的工藝為：稱取一定量的石蠟，放入加熱器皿中，加入一定量的酒精作為溶劑，加熱至石蠟完全融化，熔化好的石蠟作為成形劑加入到鎢合金混合粉中，石蠟的加入量為鎢合金混合粉重量的2.5％～3％，然后在西格瑪攪拌器中進(jìn)行混合攪拌、制粒、壓制、去除石蠟、燒結(jié)、加工。由于石蠟成分復(fù)雜，分子量不同的成分去除溫度也不相同，需要較長(zhǎng)的才能去除，但還是會(huì)用一定殘留形成碳，最終影響鎢合金產(chǎn)品在燒結(jié)后的物理力學(xué)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明正是針對(duì)上述現(xiàn)有石蠟作為成形劑的缺點(diǎn)而設(shè)計(jì)提供了一種鎢合金成形劑及其制備方法和應(yīng)用，該種成形劑與石蠟相比，成分較為單一，分子量較小，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低，排除溫度低，摻入混合粉的比例較小，排除時(shí)間短，脫成形劑時(shí)間縮短近一半，這樣就使產(chǎn)品排除成形劑的能耗降低、時(shí)間減少、無(wú)碳?xì)埩簦瑢?duì)于降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本、減少產(chǎn)品的生產(chǎn)工期、提高產(chǎn)品的物理力學(xué)性能都具有積極的意義。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提出的成形劑的化學(xué)成分及重量比為：PEG6000∶PVA217∶水＝0.5～2.0∶2∶4～6，其中，PEG6000是分子量分6000的聚乙二醇，PVA217是分子量分217的聚乙烯醇。

該種成成形劑在使用時(shí)通常采用以下配比：PEG6000∶PVA217∶水＝1∶2∶5。

制備上述鎢合金成形劑的方法是將稱量好的PEG6000、PVA217和水按重量比混合在一起，在70℃～90℃之間進(jìn)行水浴加熱，融化至均勻透明狀液態(tài)成形劑膠體后投入使用。

本發(fā)明提出的該種鎢合金成形劑的應(yīng)用是將制備好的成形劑膠體加入到鎢合金混合粉中混合均勻以制備鎢合金，成形劑膠體與鎢合金混合粉的重量比為2～3∶100。

本發(fā)明技術(shù)方案解決的技術(shù)問(wèn)題是克服了脫成形劑過(guò)程中的殘留多、時(shí)間長(zhǎng)、耗能高的不足。該種鎢合金成形劑的成分較為單一，分子量較小，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低，排除溫度低，脫成形劑時(shí)間可以縮短近一半，這樣就降低了能耗、減少了時(shí)間、使碳無(wú)殘留，對(duì)于降低生產(chǎn)成本、減少生產(chǎn)工期、提高產(chǎn)品的物理力學(xué)性能都具有積極的意義。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步地詳述：

實(shí)施例1

制備一種本發(fā)明所述鎢合金成形劑，并將該成形劑用于制備鎢合金的步驟如下：

1、在加熱器皿中按PEG6000∶PVA217∶水＝1∶2∶5的比例加入并混合后，在70℃～90℃之間進(jìn)行水浴加熱，加熱至溶劑呈透明狀膠體為止，得到成形劑膠體，在加熱過(guò)程中需不斷攪拌，以促進(jìn)PEG6000和PVA217快速溶解，減少成形劑的制備時(shí)間；

2、先將鎢合金混合粉總量的一半加入到西格瑪攪拌器中，開啟攪拌器電源，加入成形劑膠體，加入成形劑膠體與鎢合金混合粉的總重量比為2.6∶100，混合均勻后，再將另一半的鎢合金混合粉加入到西格瑪攪拌器中進(jìn)行攪拌，混合均勻后，將得到的鎢合金粉倒入料盤，待鎢合金粉冷卻至室溫時(shí)，用搖擺式制粒機(jī)進(jìn)行制粒，篩網(wǎng)使用40目，取篩下物放入不銹鋼料盤中，將料盤放入干燥箱中干燥4h；

3、將干燥后的鎢合金粉取一半，放入西格瑪攪拌器中，開啟電源，加入水，加入的水與鎢合金混合粉的總重量比為1～5∶100，進(jìn)行混合攪拌，混合均勻后再將另一半鎢合金粉加入到西格瑪攪拌器中混合，混合均勻后后，將鎢合金粉倒入料盤，待鎢合金粉冷卻至室溫時(shí)，用搖擺式制粒機(jī)進(jìn)行制粒，篩網(wǎng)使用40目，取篩下物放入不銹鋼料盤中，將料盤放入干燥箱中干燥12h，再次過(guò)40目篩網(wǎng)，取篩下物即可進(jìn)行壓制產(chǎn)品；

4、脫成形劑的過(guò)程為：將步驟3壓制后的產(chǎn)品放在加熱爐中加熱脫成形劑，分三個(gè)階段，第一階段從室溫加熱到400℃，升溫時(shí)間為2小時(shí)，保溫5小時(shí)；第二段從400℃加熱到600℃，升溫時(shí)間為3小時(shí)，保溫5小時(shí)；第三段從600℃加熱到800℃，升溫時(shí)間為1.5小時(shí)，保溫2.5小時(shí)，隨爐冷卻至室溫后取出產(chǎn)品；

5、將脫成形劑后的產(chǎn)品進(jìn)行燒結(jié)加工。

本實(shí)施例中制粒過(guò)程的鎢合金粉成粒的比例約為50％左右，流動(dòng)性較好，壓制后的產(chǎn)品硬度適中，外觀稍有顆粒感。

實(shí)施例2

制備一種本發(fā)明所述鎢合金成形劑，并將該成形劑用于制備鎢合金的步驟如下：

1、在加熱器皿中按PEG6000∶PVA217∶水＝1∶2∶5的比例加入并混合后，在70℃～90℃之間進(jìn)行水浴加熱，加熱至溶劑呈透明狀膠體為止，得到成形劑膠體，在加熱過(guò)程中需不斷攪拌，以促進(jìn)PEG6000和PVA217快速溶解，減少成形劑的制備時(shí)間；

2、先將鎢合金混合粉總量的一半加入到西格瑪攪拌器中，開啟攪拌器電源，加入成形劑膠體，加入成形劑膠體與鎢合金混合粉的總重量比為2∶100，混合均勻后，再將另一半的鎢合金混合粉加入到西格瑪攪拌器中進(jìn)行攪拌，混合均勻后，將得到的鎢合金粉倒入料盤，待鎢合金粉冷卻至室溫時(shí)，用搖擺式制粒機(jī)進(jìn)行制粒，篩網(wǎng)使用40目，取篩下物放入不銹鋼料盤中，將料盤放入干燥箱中干燥4h；

3、將干燥后的鎢合金粉取一半，放入西格瑪攪拌器中，開啟電源進(jìn)行混合攪拌，混合均勻后再將另一半鎢合金粉加入到西格瑪攪拌器中混合，混合均勻后后，將鎢合金粉倒入料盤，待鎢合金粉冷卻至室溫時(shí)，用搖擺式制粒機(jī)進(jìn)行制粒，篩網(wǎng)使用40目，取篩下物放入不銹鋼料盤中，將料盤放入干燥箱中干燥12h，再次過(guò)40目篩網(wǎng)，取篩下物即可進(jìn)行壓制產(chǎn)品；

4、脫成形劑的過(guò)程為：將步驟3壓制后的產(chǎn)品放在加熱爐中加熱脫成形劑，分三個(gè)階段，第一階段從室溫加熱到400℃，升溫時(shí)間為2小時(shí)，保溫5小時(shí)；第二段從400℃加熱到600℃，升溫時(shí)間為3小時(shí)，保溫5小時(shí)；第三段從600℃加熱到800℃，升溫時(shí)間為1.5小時(shí)，保溫2.5小時(shí)，隨爐冷卻至室溫后取出產(chǎn)品；

5、將脫成形劑后的產(chǎn)品進(jìn)行燒結(jié)加工。

本實(shí)施例中制粒過(guò)程的鎢合金粉成粒的比例約為30％～40％，流動(dòng)性較差，壓制后的產(chǎn)品硬度較實(shí)施例1軟，外觀光亮，無(wú)明顯顆粒感。

實(shí)施例3

制備一種本發(fā)明所述鎢合金成形劑，并將該成形劑用于制備鎢合金的步驟如下：

1、在加熱器皿中按PEG6000∶PVA217∶水＝1∶2∶5的比例加入并混合后，在70℃～90℃之間進(jìn)行水浴加熱，加熱至溶劑呈透明狀膠體為止，得到成形劑膠體，在加熱過(guò)程中需不斷攪拌，以促進(jìn)PEG6000和PVA217快速溶解，減少成形劑的制備時(shí)間；

2、先將鎢合金混合粉總量的一半加入到西格瑪攪拌器中，開啟攪拌器電源，加入成形劑膠體，加入成形劑膠體與鎢合金混合粉的總重量比為2∶100，混合均勻后，再將另一半的鎢合金混合粉加入到西格瑪攪拌器中進(jìn)行攪拌，混合均勻后，將得到的鎢合金粉倒入料盤，待鎢合金粉冷卻至室溫時(shí)，用搖擺式制粒機(jī)進(jìn)行制粒，篩網(wǎng)使用40目，取篩下物放入不銹鋼料盤中，將料盤放入干燥箱中干燥4h；

3、將干燥后的鎢合金粉取一半，放入西格瑪攪拌器中，開啟電源進(jìn)行混合攪拌，混合均勻后再將另一半鎢合金粉加入到西格瑪攪拌器中混合，混合均勻后后，將鎢合金粉倒入料盤，待鎢合金粉冷卻至室溫時(shí)，用搖擺式制粒機(jī)進(jìn)行制粒，篩網(wǎng)使用40目，取篩下物放入不銹鋼料盤中，將料盤放入干燥箱中干燥12h，再次過(guò)40目篩網(wǎng)，取篩下物即可進(jìn)行壓制產(chǎn)品；

4、脫成形劑的過(guò)程為：將步驟3壓制后的產(chǎn)品放在加熱爐中加熱脫成形劑，分三個(gè)階段，第一階段從室溫加熱到400℃，升溫時(shí)間為1.5小時(shí)，保溫3.5小時(shí)；第二段從400℃加熱到600℃，升溫時(shí)間為3小時(shí)，保溫4小時(shí)；第三段從600℃加熱到800℃，升溫時(shí)間為1.5小時(shí)，保溫2.5小時(shí)，隨爐冷卻至室溫后取出產(chǎn)品；

5、將脫成形劑后的產(chǎn)品進(jìn)行燒結(jié)加工。

本實(shí)施例中制粒過(guò)程的鎢合金粉成粒的比例約為60％以上，流動(dòng)性較實(shí)施例1好，壓制后的產(chǎn)品硬度較實(shí)施例1硬，外觀有明顯顆粒感。

該成形劑與石蠟相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：脫成形劑時(shí)間短，脫成形劑后無(wú)碳?xì)埩簦苡行Эs短生產(chǎn)周期，節(jié)能降耗，對(duì)產(chǎn)品物理力學(xué)性能的提升也具有一定的意義。