本發明涉及硬質合金技術領域，具體涉及一種超粗晶粒硬質合金梯度鉆尾模的制備方法。
背景技術：
硬質合金是高硬度、高強度、高耐磨的材料，在現代工業的眾多領域都得到了廣泛應用。硬質合金產品通常是以高硬度難熔金屬的碳化物微米級粉末為主要成分，以鈷或鎳為粘結劑，在真空爐或氫氣燒結爐中燒結而成的粉末冶金制品。在硬質合金技術領域，通常將WC晶粒度大于5μm的硬質合金定義為超粗晶粒硬質合金。超粗晶粒硬質合金產品廣泛應用于石油鉆齒、截煤機齒、路面冷銑刨機齒、沖壓模具、軋輥等領域。
硬質合金生產一般包括混合料制備、壓坯成型和燒結三大階段。傳統的超粗晶粒WC-Co硬質合金鉆尾模生產過程，是將超粗晶粒WC-Co硬質合金燒結成塊狀后，再用線切割等機械加工方法將塊狀材料加工成鉆尾模，效率低、浪費材料、成本非常高。梯度復合型硬質合金產品既具有單一材質硬質合金輥環的優點，又具有良好強度和抗沖擊的優點。中國專利CN103817150公開了一種梯度結構型硬質合金輥環包括輥環外層和輥環芯部，輥環外層配置在輥環芯部的外表面，在輥環外層同輥環芯部之間有互熔層，在輥環外層和輥環芯部之間形成成分梯度，輥環外層和輥環芯部的成分不同，將摻蠟干燥后的輥環外層球磨混料和摻蠟干燥后的輥環芯部球磨混料分層鋪疊裝粉，冷壓成型為輥環坯料，經燒結獲得最終產品。其缺點在于，采用成分梯度獲得復合型硬質合金產品，燒結過程中會發生由于濃度梯度導致的成分擴散，細微的工藝差別會導致擴散情況差異很大，造成最終的產品性能一致性難以控制。鑒于此，本專利提出一種基于不同粒度原料分層壓制，形成梯度超粗晶粒硬質合金梯度鉆尾模制備方法。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種超粗晶粒硬質合金梯度鉆尾模的制備方法，具體技術方案為：
一種超粗晶粒硬質合金梯度鉆尾模的制備方法，包括以下步驟：
（1）制備底層混合料：分別稱取WC粉、Co粉和Cr3C2粉進行原料配料，WC粉粒徑d底為9±0.5μm，將混合均勻后的原料進行濕法球磨，濕法球磨結束后將濕法球磨后的混合料進行第一次濕式過篩，將第一次過篩后的混合料進行真空干燥，將真空干燥后的混合料進行第二次過篩，然后入蠟干燥，獲得底層超粗晶粒硬質合金混合料；
（2）制備頂層混合料：分別稱取WC粉、Co粉和Cr3C2粉進行原料配料，WC粉粒徑d頂為6±0.5μm，將混合均勻后的原料進行濕法球磨，濕法球磨結束后將濕法球磨后的混合料進行第一次濕式過篩，將第一次過篩后的混合料進行真空干燥，將真空干燥后的混合料進行第二次過篩，然后入蠟干燥，獲得頂層超粗晶粒硬質合金混合料；
（3）裝模分層壓制：先將適量底層超粗晶粒硬質合金混合料裝入成型模具，施加50~140MPa的壓力壓制，再將適量頂層超粗晶粒硬質合金混合料裝入模具置于已經壓實的底層超粗晶粒硬質合金混合料上方，施加壓力100~140MPa將成型模具內的混合料壓實，獲得超粗晶粒硬質合金梯度鉆尾模壓坯；
（4）燒結：將超粗晶粒硬質合金梯度鉆尾模坯體，以1~3℃/min的速度升溫，首先升溫至300℃并保溫250~300min，然后繼續升溫至1400-1450℃并保溫燒結30-50min，然后以1℃/min降溫，獲得燒結后的超粗晶粒硬質合金梯度鉆尾模。
所述的裝模分層壓制，還包括，底層超粗晶粒硬質合金混合料的重量為頂層超粗晶粒硬質合金混合料的2~3倍。
所述的裝模分層壓制，還包括，底層超粗晶粒硬質合金混合料裝入模具，分1~3次等量裝入，每次裝混合料后都施加壓力50~140MPa使其壓實；
所述的裝模分層壓制，還包括，頂層超粗晶粒硬質合金混合料均為一次性裝入模具。
本發明的技術方案具有如下優點：
制備的超粗晶粒硬質合金梯度鉆尾模，抗沖擊性能好，使用壽命為常規產品的三倍；采用粒徑梯度來提高產品工作面抗沖擊性能。由于沒有成分梯度，不存在燒結過程中的成分擴散問題，產品性能穩定。
附圖說明
圖1超粗晶粒硬質合金梯度鉆尾模示意圖。
具體實施方式
以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
請參考圖1，超粗晶粒硬質合金梯度鉆尾模分為頂層1和底層2。一種超粗晶粒硬質合金梯度鉆尾模的制備方法，包括以下步驟：
（1）制備底層混合料：分別稱取WC粉、Co粉和Cr3C2粉進行原料配料，WC粉粒徑d底為9±0.5μm，將混合均勻后的原料進行濕法球磨，濕法球磨結束后將濕法球磨后的混合料進行第一次濕式過篩，將第一次過篩后的混合料進行真空干燥，將真空干燥后的混合料進行第二次過篩，然后入蠟干燥，獲得底層超粗晶粒硬質合金混合料；
（2）制備頂層混合料：分別稱取WC粉、Co粉和Cr3C2粉進行原料配料，WC粉粒徑d頂為6±0.5μm，將混合均勻后的原料進行濕法球磨，濕法球磨結束后將濕法球磨后的混合料進行第一次濕式過篩，將第一次過篩后的混合料進行真空干燥，將真空干燥后的混合料進行第二次過篩，然后入蠟干燥，獲得頂層超粗晶粒硬質合金混合料；
（3）裝模分層壓制：先將適量底層超粗晶粒硬質合金混合料裝入成型模具，施加50~140MPa的壓力壓制，再將適量頂層超粗晶粒硬質合金混合料裝入模具置于已經壓實的底層超粗晶粒硬質合金混合料上方，施加壓力100~140MPa將成型模具內的混合料壓實，獲得超粗晶粒硬質合金梯度鉆尾模壓坯；
（4）燒結：將超粗晶粒硬質合金梯度鉆尾模坯體，以1~3℃/min的速度升溫，首先升溫至300℃并保溫250~300min，然后繼續升溫至1400-1450℃并保溫燒結30-50min，然后以1℃/min降溫，獲得燒結后的超粗晶粒硬質合金梯度鉆尾模。
所述的裝模分層壓制，還包括，底層超粗晶粒硬質合金混合料的重量為頂層超粗晶粒硬質合金混合料的2~3倍。
所述的裝模分層壓制，還包括，底層超粗晶粒硬質合金混合料裝入模具，分1~3次等量裝入，每次裝混合料后都施加壓力50~140MPa使其壓實；
所述的裝模分層壓制，還包括，頂層超粗晶粒硬質合金混合料均為一次性裝入模具。
本發明的技術方案具有如下優點：
制備的超粗晶粒硬質合金梯度鉆尾模，抗沖擊性能好，使用壽命為常規產品的三倍；采用粒徑梯度，沒有成分梯度，不存在燒結過程中的成分擴散問題，產品性能一致性高。
雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施例對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。