1.一種WC-Co硬質合金油田噴嘴的制備方法,其特征在于,Co粉、WC粉和TaC、NbC配料后經濕磨、噴霧干燥、壓制成形、燒結制得所述的WC-Co硬質合金;配料時,以配料后的物料總重量100%計,Co粉占6~13wt%、TaC/NbC占0.35~0.55wt%;余量為WC;
燒結過程包括以下步驟:
步驟(1)脫成型劑:以2~4℃/min的升溫速率升至300~320℃后保溫25~35min,期間以35~45L/min的速率通入H2;再以1.0~1.5℃/min的升溫速率升至400~500℃保溫70~90min,期間以55~65L/min的速率通入H2;隨后再以1~3℃/min的升溫速率升至550~650℃保溫20~40min,期間以35~45L/min的速率通入H2;完成脫脂步驟;
步驟(2):修碳:
步驟(1)后,在600~1000℃下在35~45L/min的CH4∶H2=1~2∶98~99的混合氣氛下進行碳量修正;隨后再以3.0~3.5℃/min升溫至1000~1200℃并在40~80L/min的CH4∶H2=1~4∶96~99的混合氣氛下保溫110~130min進行碳量精準修正;
步驟(3):真空及加壓燒結:步驟(2)修碳后,再在1200℃~1380℃真空燒結段30~120min;隨后再在1390℃~1500℃加壓燒結段40~100min,加壓燒結的2~3MPa。
2.如權利要求1所述的WC-Co硬質合金油田噴嘴的制備方法,其特征在于,配料時,以配料后的物料總重量100%計,Co粉占8.5~12wt%,TaC/NbC占0.35~0.45wt%,余量為WC。
3.如權利要求2所述的WC-Co硬質合金油田噴嘴的制備方法,其特征在于,配料時,以配料后的物料總重量100%計,Co粉占8.5~10wt%,TaC/NbC占0.35~0.40wt%,余量為WC。
4.如權利要求1~3任一項所述的WC-Co硬質合金油田噴嘴的制備方法,其特征在于,所述的WC粉的費氏粒度為11~25μm。
5.如權利要求4所述的WC-Co硬質合金油田噴嘴的制備方法,其特征在于,Co粉費氏粒度為1.45~4.5μm。
6.如權利要求5所述的WC-Co硬質合金油田噴嘴的制備方法,其特征在于,所述的WC粉的總碳含量為6.10~6.15%、化合碳≥6.10%、游離碳≤0.05%、氧含量≤0.05%;
所述的Co粉的純度≥99.00%、費氏粒度1.7~2.0μm、松裝密度為0.40~0.75g/cm3、D50≤8μm、氧含量≤0.60%、碳含量≤0.05%。
7.如權利要求1或6所述的WC-Co硬質合金油田噴嘴的制備方法,其特征在于,步驟(1)中:以3℃/min的升溫速率升至300℃后保溫30min,期間以40L/min的速率通入H2;再以1.2℃/min的升溫速率升至450℃保溫80min,期間以60L/min的速率通入H2;隨后再以2℃/min的升溫速率升至600℃保溫30min,期間以40L/min的速率通入H2;完成脫脂步驟。
8.如權利要求7所述的WC-Co硬質合金油田噴嘴的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,在600~1000℃下碳量修正的混合氣氛為CH4∶H2=1∶99;其中,CH4∶H2=1∶99的流速為40L/min。
9.如權利要求1或8所述的WC-Co硬質合金油田噴嘴的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,在1000~1200℃下的碳量精準修正過程中,以48~80L/min的速度通入CH4∶H2=1.5~2.5∶97.5~98.5混合氣氛。
10.如權利要求1所述的WC-Co硬質合金油田噴嘴的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟(a):預處理:選用所述的費氏粒度19~25μm,經2000~2200℃的高溫碳化WC原料;將高溫碳化后的WC粉末在采用超聲振蕩方式進行多級篩分,超聲頻率為20~30KHz,選擇90~160級區WC粉末進入下一工序;
步驟(b):配料:將Co粉、WC粉和TaC、NbC配料;以配料后的物料總重量100%計,Co粉占8.5~10wt%、TaC/NbC占0.35~0.45wt%;余量為WC;
所述的Co粉的費氏粒度1.5~3.5μm;
步驟(c):濕磨:按原料重量的1.8~2.3%的石蠟以熔融液體的形式在料漿出機前0.3~1.0h倒入球磨機,將配好料的原料粉加入球磨機,球料的重量比為3∶1,用酒精做濕磨介質,液固比為300~350ml/Kg,總濕磨時間:26~32小時;
步驟(d):噴霧干燥:將步驟(c)濕磨好的料漿在噴霧干燥塔內進行噴霧干燥,得混合料,工藝參數如下:料漿含固率:70%~80%;噴嘴渦旋片組合方式:1.1mm,1.2mm;霧化壓力:800~1200Kpa;油加熱器油溫:≤300℃;塔內壓力:≤4.5Kpa;塔內含氧量:≤3.5%;塔體N2氣入口溫度:120~280℃;塔體N2氣出口溫度:60~150℃;旋風壓差:1.0~1.5Kpa;淋洗塔出口溫度:≤35℃;料溫:≤40℃;
步驟(e):壓制成型:在單位壓制壓力3~8MPa下將步驟4得到的混合料壓制成型;
步驟(f):燒結
包括以下步驟:
步驟(1):將制得的坯體置于SHIP300燒結爐中在40L/min的H2流量下從室溫以3℃/min的升溫速率升至300℃后保溫30min;再在60L/min的H2流量下以1.2℃/min的升溫速率升至450℃并保溫80min;隨后再在40L/min的H2流量下以2℃/min的升溫速率升至600℃并保溫30min;
步驟(2):精確修碳:
在600~1000℃下CH4∶H2為1∶99的混合氣氛下進行碳量修正,其中,所述的混合氣氛的流速為40L/min;隨后再以升溫速率3.3℃/min速率升溫至1000~1200℃并保溫120min,保溫期間通入CH4∶H2為1.5~2.5∶97.5~98.5的混合氣體,所述的混合氣體的流速為40~80L/min;
步驟(3):真空及加壓燒結:工藝參數為:1200℃~1380℃真空燒結段30~120min;1390℃~1500℃加壓燒結段40~100min,加壓燒結過程的壓力為2~3MPa。