一種硬質(zhì)合金的制作工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硬質(zhì)合金的制作工藝，屬于生產(chǎn)硬質(zhì)合金的生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，通過配料→球磨機(jī)混合→干燥→擦篩→沖壓→石墨平板舟皿的前處理→層疊→燒結(jié)的步驟、各步驟的回收裝置的使用、專用涂料的使用、高純石墨平板舟皿的使用、設(shè)定好的燒結(jié)真空－溫度工藝曲線的使用，保證了硬質(zhì)合金產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和合格率，實(shí)現(xiàn)了提高硬質(zhì)合金產(chǎn)品質(zhì)量的目的，整個(gè)工藝既保障了操作工的人身安全和避免了環(huán)境污染，又能夠提高生產(chǎn)效率50％以上，對(duì)于相同的產(chǎn)能，可以減少設(shè)備投資；各步驟的回收綜合利用裝置，可以節(jié)省能源，減低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【專利說明】一種硬質(zhì)合金的制作工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生產(chǎn)硬質(zhì)合金的生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種硬質(zhì)合金的制作工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]硬質(zhì)合金從上世紀(jì)六十年代引入我國(guó)，當(dāng)今我國(guó)已經(jīng)成為世界第一硬質(zhì)合金生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。硬質(zhì)合金制品有著堪比鉆石的優(yōu)異使用性能，給人們的生活帶來了更高品質(zhì)和方便，已經(jīng)深入到了人們生活的方方面面?，F(xiàn)在硬質(zhì)合金需求量越來越大，但硬質(zhì)合金生產(chǎn)流程相對(duì)較復(fù)雜，技術(shù)含量高，生產(chǎn)成本高。降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量是提高硬質(zhì)合金市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。硬質(zhì)合金生產(chǎn)各道工序要求特別高，比如燒結(jié)必須要在保護(hù)氣氛下燒結(jié)到1400?1500°C，須在特制的密閉的燒結(jié)爐內(nèi)生產(chǎn)，而且硬質(zhì)合金產(chǎn)品燒結(jié)時(shí)毛坯必須放在能一種能耐高溫的石墨舟皿上。因此，硬質(zhì)合金產(chǎn)品質(zhì)量完全靠設(shè)備、生產(chǎn)工藝等辦法來保障。人們對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)工藝投入了很多的人力物力進(jìn)行研宄和改進(jìn)，取得了很多讓人驚喜的成果。同樣的硬質(zhì)合金材料用先進(jìn)的設(shè)備和工藝生產(chǎn)，使用壽命可以提高50%左右。但是人們對(duì)石墨舟皿的研宄沒有引起高度重視，實(shí)際上石墨舟皿的材質(zhì)和形狀對(duì)硬質(zhì)合金質(zhì)量也有很大的影響，更重要的硬質(zhì)合金需求量增大，現(xiàn)有技術(shù)增加產(chǎn)量必須要增加燒結(jié)爐，而燒結(jié)爐最低端的也要幾十萬，高端的上千萬，生產(chǎn)投資大。其實(shí)也可以從舟皿形狀上想辦法，增加利用空間，同樣的設(shè)備可以有效的增加產(chǎn)量，減少設(shè)備投資，降低成本。石墨材質(zhì)種類也很多，雜質(zhì)高會(huì)影響燒結(jié)時(shí)的爐內(nèi)氣氛，進(jìn)而影響合金產(chǎn)品質(zhì)量，強(qiáng)度低石墨本來就會(huì)影響使用壽命。
[0003]中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?201310747611.8，
【公開日】:2014_4_2的專利文獻(xiàn)公開了一種硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝。該發(fā)明涉及一種硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝，特別是硬質(zhì)合金擠壓過程中產(chǎn)生的斷頭料的重復(fù)利用的方法。具體工藝步驟包括:(1)混合料制備:配料一球磨一干燥一均勻化破碎，得粉料；(2)擠壓混合料:混合制粒一擠壓一自然風(fēng)干一加熱干燥一加工切割，得半成品；(3)燒結(jié)；(4)成品檢查包裝入庫(kù)。主要是步驟(2)中產(chǎn)生斷頭料，將其經(jīng)過均勻化破碎處理，再加入奈瞞混合制粒，再經(jīng)擠壓等后續(xù)步驟，該發(fā)明在確保產(chǎn)品性能的同時(shí)優(yōu)化斷頭料處理的工藝流程，大幅度降低成本。該發(fā)明沒有對(duì)載體石墨平板舟皿進(jìn)行處理的步驟，由于高溫?zé)Y(jié)會(huì)將石墨平板舟皿內(nèi)會(huì)影響硬質(zhì)合金質(zhì)量的成分揮發(fā)，而且沒經(jīng)過專用涂料刷涂的石墨平板舟皿會(huì)將燒結(jié)后的硬質(zhì)合金粘連，不容易卸料，強(qiáng)制卸料會(huì)造成損壞石墨平板舟皿和成品硬質(zhì)合金，因此，該發(fā)明存在一定的技術(shù)缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]1.要解決的技術(shù)問題
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中燒結(jié)硬質(zhì)合金的生產(chǎn)成本較高，產(chǎn)品質(zhì)量不容易控制，現(xiàn)有石墨平板舟皿影響成品品質(zhì)的問題，本發(fā)明提供了一種硬質(zhì)合金的制作工藝。該工藝?yán)霉に噧?yōu)化、副產(chǎn)品綜合回收、高純石墨平板舟皿的前處理和使用以及專用涂料的使用實(shí)現(xiàn)了降低生產(chǎn)成本和提高硬質(zhì)合金產(chǎn)品質(zhì)量，并減少粉塵對(duì)人體危害和環(huán)境污染的目的。
[0006]2.技術(shù)方案
[0007]為達(dá)到上述目的，發(fā)明人經(jīng)過多年時(shí)間的連續(xù)跟蹤和總結(jié)，總結(jié)出本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0008]—種硬質(zhì)合金的制作工藝，其步驟為:
[0009]步驟一、配料:將硬質(zhì)合金的各種粉料按配方配制；
[0010]步驟二、球磨機(jī)混合:
[0011]A、在球磨機(jī)中按重量配比加入酒精、成型劑和步驟一配制好的粉料；
[0012]B、啟動(dòng)球磨機(jī)，在球磨機(jī)內(nèi)球棒的作用下，打磨并混合均勻成料漿；
[0013]步驟三、干燥:將料漿轉(zhuǎn)入真空干燥爐中進(jìn)行干燥，干燥后呈不規(guī)則顆粒狀；
[0014]步驟四、擦篩:將干燥后的顆粒狀物料進(jìn)行擦篩后呈粉末狀；
[0015]步驟五、沖壓:將粉末狀物料按產(chǎn)品重量及規(guī)格要求用油壓沖壓機(jī)沖壓成型呈片狀；
[0016]步驟六、石墨平板舟皿的前處理:
[0017]A、將石墨平板舟皿表面石墨粉在專用處理箱中鏟除；
[0018]B、在真空爐內(nèi)升溫到1500°C煅燒，保溫3?5個(gè)小時(shí)；
[0019]C、冷卻:將煅燒保溫后的石墨平板舟皿冷卻至室溫；
[0020]D、刷涂料:在石墨平板舟皿的表面刷一層專用涂料；
[0021]步驟七、層疊:將步驟五沖壓后的片狀物料放入步驟六處理好的石墨平板舟皿的上表面，然后分層疊加，每層之間用墊塊隔層；
[0022]步驟八、燒結(jié)，將層疊好的物料轉(zhuǎn)入真空燒結(jié)一體爐中進(jìn)行燒結(jié)；
[0023]A、按設(shè)定好的燒結(jié)真空一溫度工藝曲線進(jìn)行燒結(jié)；
[0024]B、出爐，燒結(jié)完成后，出爐，生產(chǎn)出硬質(zhì)合金成品入庫(kù)；
[0025]其中，步驟四所述的擦篩后粉末狀物料為60?180目；步驟六所述的石墨平板舟皿和步驟七所述的墊塊由二浸三焙的高純石墨制作而成，密度大于1.8噸/立方米；所述的石墨平板舟皿平整度小于0.1_、厚度為5?7_、形狀為方形或圓形。
[0026]優(yōu)選地，步驟七所述的墊塊與步驟五沖壓后的片狀物料等高，墊塊上下保持在一條直線上。
[0027]優(yōu)選地，所述的墊塊用廢舊石墨平板舟皿或邊角料制作，用不同的形狀代表不同的高度，長(zhǎng)、寬單邊不小于5mm，不大于20mm。
[0028]優(yōu)選地，步驟六中所述的專用處理箱為水淋式石墨回收裝置。
[0029]優(yōu)選地，步驟二中所述的酒精純度大于98%、成型劑為58號(hào)石蠟。
[0030]優(yōu)選地，步驟六中所述的專用涂料包括PEG4000 (分子量為4000的聚乙二醇)、石墨乳、高耐磨碳黑、吐溫80、超細(xì)氧化鋁和純凈水。
[0031]優(yōu)選地，所述的專用涂料各自的重量份為:PEG400010?20 ;石墨乳10?20 ;高耐磨碳黑10?20 ;超細(xì)氧化鋁5?10 ;吐溫80占5-10 ;純凈水30?50，制作過程為:先將PEG4000溶解于純凈水中，再將其它組分依次加到PEG4000溶解液中攪拌混合均勻即可。
[0032]優(yōu)選地，所述的真空一溫度工藝曲線為以下步驟:
[0033]A、負(fù)壓脫蠟，0°C?150°C的升溫斜率10?15°C /min，用時(shí)10?15分鐘，真空度控制在50Pa以內(nèi)；
[0034]B、負(fù)壓脫蠟，150°C?200°C的升溫斜率5?10°C /min，用時(shí)5?10分鐘，真空度控制在200Pa以內(nèi)；
[0035]C、負(fù)壓脫蠟，200°C?260°C的升溫斜率3?6°C /min，用時(shí)10?20分鐘，真空度控制在800Pa以內(nèi)；
[0036]D、負(fù)壓脫蠟，260°C?320°C的升溫斜率0.3?1°C /min，用時(shí)60?200分鐘，真空度控制在800Pa以內(nèi)；
[0037]E、負(fù)壓脫蠟，320°C?360°C的升溫斜率0.2?0.5°C /min，用時(shí)80?200分鐘，真空度控制在800Pa以內(nèi)；
[0038]F、負(fù)壓脫蠟，360°C?450°C的升溫斜率0.5?1 °C /min,用時(shí)90?180分鐘，真空度控制在500Pa以內(nèi)；
[0039]G、負(fù)壓脫蠟，450°C?600°C的升溫斜率3?5°C /min，用時(shí)30?50分鐘，真空度控制在300Pa以內(nèi)；
[0040]H、真空燒結(jié)，600°C?1150°C的升溫斜率5?8°C /min，用時(shí)70?110分鐘，真空度控制在200Pa以內(nèi)；
[0041]1、真空燒結(jié)，1150°C?1280°C的升溫斜率1?2°C /min，用時(shí)65?130分鐘，真空度控制在50Pa以內(nèi)；
[0042]J、真空燒結(jié)，1280°C?1350°C的升溫斜率2.5?3.5°C /min，用時(shí)20?28分鐘，真空度控制在50Pa以內(nèi)；
[0043]K、分壓燒結(jié)，1350°C至最終溫度的升溫斜率3?4°C /min,真空度控制在500Pa以內(nèi)；
[0044]L、分壓燒結(jié)，最終溫度保溫50?90分鐘，真空度控制在500Pa以內(nèi)；
[0045]M、快速冷卻，自然冷卻至1000°C時(shí)充氬氣快速冷卻；
[0046]N、出爐，冷卻到80 °C以下開爐門出爐。
[0047]優(yōu)選地，所述的真空一溫度工藝曲線的步驟A?G步驟的載氣為氬氣，并設(shè)置有石蠟回收系統(tǒng)；所述的氬氣流量為0.5?1.2L/min ;所述的石蠟回收系統(tǒng)包括冷凝裝置和在爐體外部的兩級(jí)收蠟裝置，其中:冷凝裝置與兩級(jí)收蠟裝置通過管道連通；所述的C、D、E步驟的真空度控制在300Pa?800Pa ;所述的F步驟的真空度控制在300Pa?500Pa ;所述的G步驟的真空度控制在lOOPa?300Pa。
[0048]優(yōu)選地，所述的步驟三的干燥過程中設(shè)置有酒精回收裝置。
[0049]3.有益效果
[0050]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0051](1)本發(fā)明的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，石墨平板舟皿的前處理的步驟，在真空爐內(nèi)升溫到1500°C煅燒，保溫3?5個(gè)小時(shí)，一方面將石墨平板舟皿內(nèi)會(huì)影響硬質(zhì)合金質(zhì)量的鐵、銅、鋁等雜質(zhì)成分揮發(fā)，另一方面經(jīng)過專用涂料刷涂后，燒結(jié)完畢后硬質(zhì)合金容易起料，在專用處理箱中鏟除，既可以將石墨粉進(jìn)行回收，又可以避免石墨粉塵對(duì)人體造成危害和對(duì)環(huán)境造成污染；高純石墨平板舟皿由于硬度高，平整度小(平整度小于0.1mm，圓形舟皿工作面平整度很難達(dá)到)，硬質(zhì)合金產(chǎn)品燒結(jié)后不會(huì)變形和發(fā)生滲碳和脫碳的問題，比現(xiàn)有技術(shù)用的普通石墨，雜質(zhì)含量少，強(qiáng)度高，對(duì)合金的質(zhì)量和舟皿的使用壽命都有好處；按設(shè)定好的燒結(jié)真空一溫度工藝曲線進(jìn)行燒結(jié)又可以保證硬質(zhì)合金產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性；硬質(zhì)合金燒結(jié)爐的工作箱是長(zhǎng)方形的，現(xiàn)有技術(shù)的帶邊圓舟比本發(fā)明的石墨平板舟皿水平空間浪費(fèi)要大，而且，現(xiàn)有技術(shù)因?yàn)閹н呏勖蟮撞慷加?_的定位臺(tái)階，帶邊舟皿邊的高度至少還要比產(chǎn)品高出1mm，造成空間的浪費(fèi)；還有帶邊舟皿要根據(jù)產(chǎn)品的高度和大小，定制不同規(guī)格的舟皿，要么舟皿占用大，操作也麻煩，要么燒結(jié)爐垂直空間浪費(fèi)大，而本發(fā)明的石墨平板舟皿，除平面擺放產(chǎn)品的空間大很多外，更重要的是通用性強(qiáng)，石墨平板舟皿的規(guī)格按照燒結(jié)爐內(nèi)工作箱的有效空間和產(chǎn)品規(guī)格選擇，厚度控制在5?7mm，相比圓舟節(jié)省一半左右的石墨材料，只要帶邊平面舟皿能擺放的產(chǎn)品都可以擺放，無需定制不同規(guī)格的舟皿，只要用廢舊石墨舟皿等制成與產(chǎn)品等高的墊塊即可，既減少舟皿占用又節(jié)省垂直空間，廢料利用，減少浪費(fèi)，節(jié)約成本；本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)的帶邊舟皿可以增加單爐產(chǎn)量20%左右，現(xiàn)有技術(shù)增加硬質(zhì)合金產(chǎn)量要靠增加燒結(jié)爐，而燒結(jié)爐一臺(tái)至少幾十萬，多則上千萬，使用本發(fā)明，可以減少設(shè)備的巨額投資，節(jié)省成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；
[0052](2)本發(fā)明的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，步驟七所述的墊塊與步驟五沖壓后的片狀物料等高，墊塊上下保持在一條直線上；步驟七中層疊裝爐時(shí)是墊塊支撐上去的，合金產(chǎn)品四周是敞開的，成型劑排出時(shí)暢通無阻，成型劑氣體不會(huì)在合金表面停留，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量；而現(xiàn)有技術(shù)的帶邊舟皿裝爐時(shí)，是邊與邊疊加上去的，也就是說硬質(zhì)合金產(chǎn)品是密閉在舟皿里面的，燒結(jié)排除成型劑時(shí)，排出的成型劑氣體還要從石墨舟皿的氣孔排走，合金制品中排出的氣體不能及時(shí)排走，很容易造成產(chǎn)品滲碳或脫碳的質(zhì)量問題；
[0053](3)本發(fā)明的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，所述的墊塊用廢舊石墨平板舟皿或邊角料制作，降低了生產(chǎn)成本；用不同的形狀代表不同的高度，便于出爐后產(chǎn)品的分類處理；長(zhǎng)、寬單邊不小于5_，不大于20_，適應(yīng)各種硬質(zhì)產(chǎn)品的厚度；制作時(shí)按規(guī)格裁料后，平磨即可，相比現(xiàn)有技術(shù)要節(jié)省石墨材料，減少石墨灰粉對(duì)環(huán)境的污染，而現(xiàn)有技術(shù)的帶邊舟皿要按帶邊的規(guī)格裁料后，將邊的中間部分，上銑床銑去，銑出來的石墨灰粉造成浪費(fèi)，而且對(duì)環(huán)境污染很大；
[0054](4)本發(fā)明的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，步驟六中所述的專用處理箱為水淋式石墨回收裝置，有效的避免了石墨粉塵對(duì)人體呼吸系統(tǒng)的危害和對(duì)環(huán)境的污染；
[0055](5)本發(fā)明的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，酒精純度大于98%，即達(dá)到了對(duì)粉料進(jìn)行均勻混合的目的，又降低了雜質(zhì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響；成型劑為58號(hào)石蠟，優(yōu)于一般的橡膠和石蠟對(duì)硬質(zhì)合金粉料的粘接和成型效果；
[0056](6)本發(fā)明的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，步驟六中所述的專用涂料包括PEG4000、石墨乳、高耐磨碳黑、超細(xì)氧化鋁、吐溫80和純凈水，都是普通原料，成分簡(jiǎn)單，成本低，并充分利用了 PEG4000的溶解性和粘合性的優(yōu)點(diǎn)；
[0057](7)本發(fā)明的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，用所述的專用涂料的配方和制作方法制作的專用涂料適應(yīng)性強(qiáng)，既適合橡膠工藝也適合石蠟工藝，能燒結(jié)所有硬質(zhì)合金產(chǎn)品，不會(huì)引起產(chǎn)品的滲碳、脫碳或變形報(bào)廢，有效避免了因涂料的原因造成硬質(zhì)合金產(chǎn)品報(bào)廢；
[0058](8)本發(fā)明的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，用所述的真空一溫度工藝曲線，能匹配石蠟在制品中排除的峰值曲線，而且它的升溫斜率實(shí)現(xiàn)了制品內(nèi)、外部的受熱能滿足石蠟氣體按先后次序勻速排出的目的，這樣就能使制品在燒結(jié)過程中不會(huì)因燒結(jié)工藝原因而起皮、裂紋、變形和留有殘?zhí)迹行У谋Ｕ狭撕辖鹬破凡粫?huì)因石蠟氣體急劇排出引起起皮、裂紋、變形等，穩(wěn)定了質(zhì)量，降低了廢品率，節(jié)省了成本；
[0059](9)本發(fā)明的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，石蠟回收系統(tǒng)能有效的回收石蠟，并能有效的減少石蠟氣體對(duì)爐膛和真空設(shè)備的污染，而且載氣為氬氣，氬氣的惰性能保障設(shè)備的正常工作和燒結(jié)爐內(nèi)氣氛的穩(wěn)定；即保障了合金制品的質(zhì)量又延長(zhǎng)了相關(guān)設(shè)備的使用壽命，降低了設(shè)備的折扣成本；氬氣流量的控制保障了爐內(nèi)真空度和氬氣氛圍；爐體外部有兩級(jí)收錯(cuò)裝置，能夠提尚抽真空和除錯(cuò)效率，提尚石錯(cuò)回收率，回收率可達(dá)97%以上；C、D、E步驟的真空度控制，兼顧了在脫臘的中溫階段真空度和加熱效果的協(xié)調(diào)，在石蠟蒸汽的逸出高峰期有適宜的真空度和充分的熱量吸收；F和G步驟的真空度控制，兼顧了在脫臘的高溫階段真空度和加熱效果的協(xié)調(diào)，在石蠟蒸汽的逸出晚期有適宜的真空度和充分的熱量吸收；
[0060](10)本發(fā)明的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，步驟三的酒精回收裝置，將干燥后的酒精進(jìn)行回收并重復(fù)利用，有效降低了生產(chǎn)成本；
[0061](11)本發(fā)明的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，能夠提高生產(chǎn)效率50%以上，對(duì)于相同的產(chǎn)能，可以減少設(shè)備投資；各步驟的回收綜合利用裝置，可以節(jié)省能源，減低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

【具體實(shí)施方式】
[0062]下面結(jié)合具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
[0063]實(shí)施例1
[0064]本實(shí)施例一種硬質(zhì)合金的制作工藝，其步驟為:
[0065]步驟一、配料:將硬質(zhì)合金的各種粉料:碳化鎢、球形鈷粉和碳化鉻按配方配制；
[0066]步驟二、球磨機(jī)混合:
[0067]A、在球磨機(jī)中按重量配比加入99%純度的酒精、58號(hào)石蠟成型劑和步驟一配制好的粉料；
[0068]B、啟動(dòng)球磨機(jī)，在球磨機(jī)內(nèi)球棒的作用下，打磨并混合均勻成料漿；
[0069]步驟三、干燥:將料漿轉(zhuǎn)入真空干燥爐中進(jìn)行干燥，干燥后呈不規(guī)則顆粒狀，真空干燥爐外接酒精回收裝置將酒精進(jìn)行回收，重復(fù)利用；
[0070]步驟四、擦篩:將干燥后的顆粒狀物料進(jìn)行擦篩后呈60目粉末狀；
[0071]步驟五、沖壓:將粉末狀物料按產(chǎn)品重量及規(guī)格要求用油壓沖壓機(jī)沖壓成型呈片狀；
[0072]步驟六、石墨平板舟皿的前處理:石墨平板舟皿選用二浸三焙的高純石墨做成無邊的平板舟皿，規(guī)格是400mm*400mm*6mm，平整度0.08mm、形狀為方形、密度為1.9噸/立方米，處理步驟如下:
[0073]A、將石墨平板舟皿表面石墨粉在水淋式石墨回收裝置中鏟除；
[0074]B、在真空爐內(nèi)升溫到1500°C煅燒，保溫3個(gè)小時(shí)；
[0075]C、冷卻:將煅燒保溫后的石墨平板舟皿冷卻至室溫；
[0076]D、涂料制作:稱取PEG40001公斤，石墨乳2公斤，高耐磨碳黑2公斤，超細(xì)氧化鋁1公斤，吐溫80為0.5公斤，純凈水3公斤；先將PEG4000溶解于純凈水中，再將其它組分依次加到PEG4000溶解液中攪拌混合均勻即可；
[0077]E、刷涂料:在石墨平板舟皿的表面刷一層上步驟的專用涂料；
[0078]步驟七、層疊:將步驟五沖壓后的片狀物料的產(chǎn)品規(guī)格是0 380mm* Φ 200*6mm的20 件、320mm*320mm*5.0mm 的 30 件、180mm*180mm*3.0mm 的 200 件、150mm*150mm*2.0mm 的100件、70mm*70mm*2.0mm的200件，放入步驟六處理好的石墨平板舟皿的上表面，然后分層疊加，每層之間用墊塊隔層，分別用規(guī)格為0<t6mm*2mm、Φ 8mm*2mm墊塊，墊塊上下保持在一條直線上，墊塊用廢舊石墨平板舟皿或邊角料制作；
[0079]步驟八、燒結(jié)，將層疊好的物料轉(zhuǎn)入真空燒結(jié)一體爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)爐的工作箱規(guī)格是1200mm*400mm*400mm ;設(shè)置有石錯(cuò)回收系統(tǒng)，石錯(cuò)回收系統(tǒng)包括冷凝裝置和在爐體外部的兩級(jí)收蠟裝置，其中:冷凝裝置與兩級(jí)收蠟裝置通過管道連通，并按設(shè)定好的燒結(jié)真空一溫度工藝曲線進(jìn)行燒結(jié):
[0080]A、負(fù)壓脫蠟，0°C?150°C的升溫斜率10°C /min，用時(shí)15分鐘，真空度控制在50Pa以內(nèi)，載氣為氬氣，氬氣流量1.2L/min ；
[0081]B、負(fù)壓脫蠟，150°C?200°C的升溫斜率5°C /min，用時(shí)10分鐘，真空度控制在200Pa以內(nèi)，載氣為氬氣，氬氣流量1.2L/min ；
[0082]C、負(fù)壓脫蠟，200°C?260°C的升溫斜率3°C /min，用時(shí)20分鐘，真空度控制在500Pa?800Pa，載氣為氬氣，氬氣流量1.2L/min ；
[0083]D、負(fù)壓脫蠟，260°C?320°C的升溫斜率0.6°C /min，用時(shí)100分鐘，真空度控制在500Pa?800Pa，載氣為氬氣，氬氣流量1.2L/min ；
[0084]E、負(fù)壓脫蠟，320°C?360°C的升溫斜率0.4°C /min，用時(shí)100分鐘，真空度控制在500Pa?800Pa，載氣為氬氣，氬氣流量1.2L/min ；
[0085]F、負(fù)壓脫蠟，360°C?450°C的升溫斜率1°C /min，用時(shí)90分鐘，真空度控制在300Pa?500Pa，載氣為氬氣，氬氣流量1.2L/min ；
[0086]G、負(fù)壓脫蠟，450°C?600°C的升溫斜率3°C /min，用時(shí)50分鐘，真空度控制在lOOPa?300Pa，載氣為氬氣，氬氣流量1.2L/min ；
[0087]H、真空燒結(jié)，600°C?1150°C的升溫斜率6.875°C /min，用時(shí)80分鐘，真空度控制在200Pa以內(nèi)，載氣為氬氣，氬氣流量1.2L/min ；
[0088]1、真空燒結(jié)，1150°C?1280°C的升溫斜率1.625°C /min,用時(shí)80分鐘，真空度控制在50Pa以內(nèi)；
[0089]J、真空燒結(jié)，1280°C?1350°C的升溫斜率3.5°C/min，用時(shí)20分鐘，真空度控制在50Pa以內(nèi)；
[0090]K、分壓燒結(jié)，1350°C?1440°C的升溫斜率3°C /min，用時(shí)30分鐘，真空度控制在500Pa以內(nèi)；
[0091]L、分壓燒結(jié)，1440°C保溫50分鐘，真空度控制在500Pa以內(nèi)；
[0092]M、快速冷卻，自然冷卻至1000°C時(shí)充氬氣快速冷卻；
[0093]N、出爐，冷卻到80°C以下開爐門出爐，得到本實(shí)施例的硬質(zhì)合金產(chǎn)品入庫(kù)。
[0094]整個(gè)燒結(jié)工藝過程歷時(shí)11小時(shí)左右，出料十分容易(專用涂料效果好)，出爐產(chǎn)品有1片70mm*70mm*2.0mm的有裂紋，從裂紋的狀態(tài)判斷是壓制時(shí)的機(jī)械裂紋，其它全部合格，用試樣條檢測(cè)結(jié)果是:密度D = 14.08噸/立方米；鈷磁com = 13.5% ;磁力He =17kGs ;硬度HRA = 90 ;強(qiáng)度TRS = 3500 ;金相A02B00C00E00 ;石蠟回收率是97.39%，爐膛內(nèi)沒有石蠟?zāi)Y(jié)現(xiàn)象；用本實(shí)施例工藝中的石墨平板舟皿一爐就可以裝完，而用現(xiàn)有技術(shù)的舟皿只能裝不超過三分之二的產(chǎn)品。
[0095]實(shí)施例2
[0096]本實(shí)施例一種硬質(zhì)合金的制作工藝，基本步驟同實(shí)施例1，不同之處在于:步驟四中所述的擦篩后粉末狀物料為180目；步驟六中石墨平板舟皿煅燒中保溫5個(gè)小時(shí)，規(guī)格為450mm*450mm*6mm和450mm*300mm*7mm兩種規(guī)格，專用涂料各自的重量份為:PEG40001.5公斤，石墨乳1公斤，高耐磨碳黑1.5公斤，超細(xì)氧化銷0.5公斤，吐溫80為0.9公斤，純凈水4公斤；步驟七中要燒結(jié)的硬質(zhì)合金半成品的規(guī)格是320mm*320mm*2.0mm的40件、180mm* 180mm*3.0mm 的 200 件、150mm*150mm*5.0mm 的 100 件、70mm*70mm*6.0mm 的 200 件，用報(bào)廢舟皿或舟皿邊角料做成石墨墊塊規(guī)格是:CΦ6mm*6mm ;步驟八中真空燒結(jié)一體爐的工作箱規(guī)格是:1200mm*450mm*450mm，燒結(jié)真空一溫度工藝曲線的步驟為:
[0097]A、負(fù)壓脫蠟，0°C?150°C的升溫斜率15°C /min，用時(shí)10分鐘，真空度控制在50Pa以內(nèi)，載氣為氬氣，氬氣流量0.7L/min ；
[0098]B、負(fù)壓脫蠟，150°C?200°C的升溫斜率10°C /min，用時(shí)5分鐘，真空度控制在200Pa以內(nèi)，載氣為氬氣，氬氣流量0.7L/min ；
[0099]C、負(fù)壓脫蠟，200°C?260°C的升溫斜率5°C /min，用時(shí)12分鐘，真空度控制在300Pa?500Pa，載氣為氬氣，氬氣流量0.7L/min ；
[0100]D、負(fù)壓脫蠟，260°C?320°C的升溫斜率0.3°C /min，用時(shí)200分鐘，真空度控制在300Pa?500Pa，載氣為氬氣，氬氣流量0.7L/min ；
[0101]E、負(fù)壓脫蠟，320°C?360°C的升溫斜率0.2°C /min，用時(shí)200分鐘，真空度控制在300Pa?500Pa，載氣為氬氣，氬氣流量0.7L/min ；
[0102]F、負(fù)壓脫蠟，360°C?450°C的升溫斜率0.5°C /min，用時(shí)180分鐘，真空度控制在300Pa以內(nèi)，載氣為氬氣，氬氣流量0.7L/min ；
[0103]G、負(fù)壓脫蠟，450 °C?600 °C的升溫斜率5 °C /min，用時(shí)30分鐘，真空度控制在lOOPa以內(nèi)，載氣為氬氣，氬氣流量0.7L/min ；
[0104]H、真空燒結(jié)，600°C?1150°C的升溫斜率5°C /min，用時(shí)110分鐘，真空度控制在200Pa以內(nèi)，載氣為氬氣，氬氣流量0.7L/min ；
[0105]1、真空燒結(jié)，1150°C?1280°C的升溫斜率1°C /min，用時(shí)130分鐘，真空度控制在50Pa以內(nèi)；
[0106]J、真空燒結(jié)，1280°C?1350°C的升溫斜率2.5°C/min，用時(shí)28分鐘，真空度控制在50Pa以內(nèi)；
[0107]K、分壓燒結(jié)，1350°C?1440°C的升溫斜率4°C /min，用時(shí)23分鐘，真空度控制在500Pa以內(nèi)；
[0108]L、分壓燒結(jié)，1440°C保溫70分鐘，真空度控制在500Pa以內(nèi)；
[0109]M、快速冷卻，自然冷卻至1000°C時(shí)充氬氣快速冷卻；
[0110]N、出爐，冷卻到80°C以下開爐門出爐，得到本實(shí)施例的產(chǎn)品。
[0111]整個(gè)燒結(jié)工藝過程歷時(shí)17小時(shí)左右，出爐產(chǎn)品無裂紋，出料十分容易(專用涂料效果好)，用試樣條檢測(cè)結(jié)果是:密度D = 14.23噸/立方米；鈷磁com = 12.8% ;磁力He=16kGs ;硬度HRA = 92 ;強(qiáng)度TRS = 4300。石蠟回收率是98.33%，爐膛內(nèi)沒有石蠟?zāi)Y(jié)現(xiàn)象；用本實(shí)施例工藝中的石墨平板舟皿一爐就可以裝完所有的540件產(chǎn)品，生產(chǎn)效率高。
[0112]實(shí)施例3
[0113]本實(shí)施例一種硬質(zhì)合金的制作工藝，基本步驟同實(shí)施例1，不同之處在于:步驟四中所述的擦篩后粉末狀物料為120目；步驟六中石墨平板舟皿煅燒中保溫3個(gè)小時(shí)，規(guī)格為0 450mm*6mm的圓形石墨平板舟皿，專用涂料各自的重量份為:PEG40002.0公斤，石墨乳1.5公斤，高耐磨碳黑1公斤，超細(xì)氧化銷0.75公斤，吐溫80為0.75公斤，純凈水5公斤；步驟七中要燒結(jié)的硬質(zhì)合金半成品的規(guī)格是0 450mm*6mm的350件；步驟八中真空燒結(jié)一體爐的工作箱規(guī)格是:1200mm*450mm*450mm，燒結(jié)真空一溫度工藝曲線的步驟為:
[0114]A、負(fù)壓脫蠟，0°C?150°C的升溫斜率12°C /min，用時(shí)12.5分鐘，真空度控制在50Pa以內(nèi)，載氣為氬氣，氬氣流量0.5L/min ；
[0115]B、負(fù)壓脫蠟，150 °C?200 °C的升溫斜率7 °C /min，用時(shí)7分鐘，真空度控制在200Pa以內(nèi)，載氣為氬氣，氬氣流量0.5L/min ；
[0116]C、負(fù)壓脫蠟，200°C?260°C的升溫斜率4°C /min，用時(shí)15分鐘，真空度控制在300Pa?500Pa，載氣為氬氣，氬氣流量0.5L/min ；
[0117]D、負(fù)壓脫蠟，260°C?320°C的升溫斜率1°C /min，用時(shí)60分鐘，真空度控制在300Pa?500Pa，載氣為氬氣，氬氣流量0.5L/min ；
[0118]E、負(fù)壓脫蠟，320°C?360°C的升溫斜率0.3°C /min，用時(shí)130分鐘，真空度控制在300Pa?500Pa，載氣為氬氣，氬氣流量0.5L/min ；
[0119]F、負(fù)壓脫蠟，360°C?450°C的升溫斜率0.7°C /min，用時(shí)130分鐘，真空度控制在300Pa以內(nèi)，載氣為氬氣，氬氣流量0.5L/min ；
[0120]G、負(fù)壓脫蠟，450°C?600°C的升溫斜率4°C /min，用時(shí)38分鐘，真空度控制在lOOPa以內(nèi)，載氣為氬氣，氬氣流量0.5L/min ；
[0121]H、真空燒結(jié)，600 °C?1150°C的升溫斜率8°C /min，用時(shí)70分鐘，真空度控制在200Pa以內(nèi)，載氣為氬氣，氬氣流量0.5L/min ；
[0122]1、真空燒結(jié)，1150°C?1280°C的升溫斜率2°C /min，用時(shí)65分鐘，真空度控制在50Pa以內(nèi)；
[0123]J、真空燒結(jié)，1280°C?1350°C的升溫斜率3°C /min，用時(shí)23分鐘，真空度控制在50Pa以內(nèi)；
[0124]K、分壓燒結(jié)，1350°C?1500°C的升溫斜率4°C /min，用時(shí)38分鐘，真空度控制在500Pa以內(nèi)；
[0125]L、分壓燒結(jié)，1500°C保溫90分鐘，真空度控制在500Pa以內(nèi)；
[0126]M、快速冷卻，自然冷卻至1000°C時(shí)充氬氣快速冷卻；
[0127]N、出爐，冷卻到80°C以下開爐門出爐，得到本實(shí)施例的產(chǎn)品。
[0128]整個(gè)工藝過程歷時(shí)12小時(shí)左右，出爐產(chǎn)品無裂紋，出料十分容易(專用涂料效果好)，用試樣條檢測(cè)結(jié)果是:密度D = 13.94噸/立方米；鈷磁com = 14.4% ;磁力He =15kGs ;硬度HRA = 91.5 ;強(qiáng)度TRS = 4100。石蠟回收率是98.76%，爐膛內(nèi)沒有石蠟?zāi)Y(jié)現(xiàn)象，本實(shí)施例用的是圓形石墨平板舟皿，裝舟是方形舟皿的2/3左右，生產(chǎn)效率較低，但生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和實(shí)施例1和2基本一致。
[0129]以上示意性地對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本專利的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種硬質(zhì)合金的制作工藝，其步驟為: 步驟一、配料:將硬質(zhì)合金的各種粉料按配方配制； 步驟二、球磨機(jī)混合: A在球磨機(jī)中按重量配比加入酒精、成型劑和步驟一配制好的粉料； B、啟動(dòng)球磨機(jī)，在球磨機(jī)內(nèi)球棒的作用下，打磨并混合均勻成料漿； 步驟三、干燥:將料漿轉(zhuǎn)入真空干燥爐中進(jìn)行干燥，干燥后呈不規(guī)則顆粒狀； 步驟四、擦篩:將干燥后的顆粒狀物料進(jìn)行擦篩后呈粉末狀； 步驟五、沖壓:將粉末狀物料按產(chǎn)品重量及規(guī)格要求用油壓沖壓機(jī)沖壓成型呈片狀； 步驟六、石墨平板舟皿的前處理: A、將石墨平板舟皿表面石墨粉在專用處理箱中鏟除； B、在真空爐內(nèi)升溫到15001:煅燒，保溫3?5個(gè)小時(shí)； C冷卻:將煅燒保溫后的石墨平板舟皿冷卻至室溫； D、刷涂料:在石墨平板舟皿的表面刷一層專用涂料； 步驟七、層疊:將步驟五沖壓后的片狀物料放入步驟六處理好的石墨平板舟皿的上表面，然后分層疊加，每層之間用墊塊隔層； 步驟八、燒結(jié)，將層疊好的物料轉(zhuǎn)入真空燒結(jié)一體爐中進(jìn)行燒結(jié)； A、按設(shè)定好的燒結(jié)真空一溫度工藝曲線進(jìn)行燒結(jié)； B、出爐，燒結(jié)完成后，出爐生產(chǎn)出硬質(zhì)合金成品入庫(kù)； 其中，步驟四所述的擦篩后粉末狀物料為60?180目；步驟六所述的石墨平板舟皿和步驟七所述的墊塊由二浸三焙的高純石墨制作而成，密度大于1.8噸/立方米；所述的石墨平板舟皿平整度小于0.1皿、厚度為5?7皿、形狀為方形或圓形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，其特征在于:步驟七所述的墊塊與步驟五沖壓后的片狀物料等高，墊塊上下保持在一條直線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，其特征在于:所述的墊塊用廢舊石墨平板舟皿或邊角料制作，用不同的形狀代表不同的高度，長(zhǎng)、寬單邊不小于5皿，不大于 20mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，其特征在于:步驟六中所述的專用處理箱為水淋式石墨回收裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，其特征在于:步驟二中所述的酒精純度大于98%、成型劑為58號(hào)石蠟。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，其特征在于:步驟六中所述的專用涂料包括peg4000、石墨乳、高耐磨碳黑、吐溫80、超細(xì)氧化鋁和純凈水。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，其特征在于:所述的專用涂料各自的重量份為:PEG400010?20 ；石墨乳10?20 ；高耐磨碳黑10?20 ；超細(xì)氧化鋁5?15 ；吐溫80占5-10 ；純凈水30?50，制作過程為:先將peg4000溶解于純凈水中，再將其它組分依次加到？郎4000溶解液中攪拌混合均勻即可。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，其特征在于:所述的真空一溫度工藝曲線為以下步驟: A、負(fù)壓脫蠟，0℃?150℃的升溫斜率10?15℃/min加化，用時(shí)10?15分鐘，真空度控制在50-3以內(nèi)；B.負(fù)壓脫蠟，150℃?200℃的升溫斜率5?101加化，用時(shí)5?10分鐘，真空度控制在200以內(nèi)； C、負(fù)壓脫蠟，200℃?260℃的升溫斜率3?61加化，用時(shí)10?20分鐘，真空度控制在800PA以內(nèi)； D、負(fù)壓脫蠟，260℃:?320℃:的升溫斜率0.3?1℃/min:加化，用時(shí)60?200分鐘，真空度控制在800PA以內(nèi)； E、負(fù)壓脫蠟，320℃?360℃的升溫斜率0.2?0.5℃/min加化，用時(shí)80?200分鐘，真空度控制在800PA以內(nèi)；F、負(fù)壓脫蠟，360℃:?450℃:的升溫斜率0.5?1℃/min:加化，用時(shí)90?180分鐘，真空度控制在500PA以內(nèi)； G負(fù)壓脫蠟，450℃?600℃的升溫斜率3?5℃/min加化，用時(shí)30?50分鐘，真空度控制在300PA以內(nèi)； H、真空燒結(jié)，600℃:?1150℃:的升溫斜率5?8℃/min:加化，用時(shí)70?110分鐘，真空度控制在200PA以內(nèi)； I、真空燒結(jié)，1150℃:?1280℃:的升溫斜率1?2℃/min:加化，用時(shí)65?130分鐘，真空度控制在50PA以內(nèi)； J、真空燒結(jié)，1280℃?1350℃的升溫斜率2.5?3.5℃/min，用時(shí)20?28分鐘，真空度控制在50PA以內(nèi)； K分壓燒結(jié)，1350℃:至最終溫度的升溫斜率3?4℃/min:加化，真空度控制在500PA以內(nèi)； L、分壓燒結(jié)，最終溫度保溫50?90分鐘，真空度控制在500PA以內(nèi)； M、快速冷卻，自然冷卻至100℃:時(shí)充氬氣快速冷卻； N出爐，冷卻到80℃以下開爐門出爐。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，其特征在于:所述的真空一溫度工藝曲線的步驟八?6步驟的載氣為氬氣，并設(shè)置有石蠟回收系統(tǒng)；所述的氬氣流量為0.5?1.217111111 ；所述的石蠟回收系統(tǒng)包括冷凝裝置和在爐體外部的兩級(jí)收蠟裝置，其中:冷凝裝置與兩級(jí)收蠟裝置通過管道連通；所述的cd、e步驟的真空度控制在300PA?800PA ；所述的？步驟的真空度控制在300PA?500PA ；所述的6步驟的真空度控制在100PA ?300PA過。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種硬質(zhì)合金的制作工藝，其特征在于:所述的步驟三的干燥過程中設(shè)置有酒精回收裝置。
【文檔編號(hào)】C22C1/04GK104498749SQ201410773586
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】李光明 申請(qǐng)人:技鋒精密刀具（馬鞍山）有限公司