本發(fā)明涉及一種硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝，特別適用于大制品硬質(zhì)合金，屬于硬質(zhì)合金大制品技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，采用普通的硬質(zhì)合金粉末冶金工藝，經(jīng)過濕磨、摻膠(或摻蠟)、壓制、脫膠(或脫蠟)、燒結(jié)即成合金成品，如中國發(fā)明專利“一種硬質(zhì)合金輥環(huán)的生產(chǎn)工藝”(申請(qǐng)?zhí)朿n201210385908)。

傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝中，成型劑是必須輔助材料，其作用在于粘結(jié)粉末，使得粉末壓制成毛坯的過程中容易成型。但是成型劑在燒結(jié)步驟中需要變成氣體排出，從理論上來說，成型劑總會(huì)存在殘余，這就導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)細(xì)微氣孔，對(duì)于小型產(chǎn)品問題不大，但是對(duì)于大型板材來說，如果板材中間存在氣孔，并且加工過程工作面正好在氣孔位置，整個(gè)產(chǎn)品即報(bào)廢，廢品率高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝中使用成型劑所存在的弊端，而提供一種無成型劑硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝，降低廢品率。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案為，一種無成型劑硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

(1)將硬質(zhì)合金原料放入球磨機(jī)進(jìn)行球磨；

(2)將制得的固液混合料漿加入噴霧干燥塔造粒；

(3)將造粒后的混合物料放入模具中，以1200～1500噸壓力冷等靜壓、保壓90～150秒壓制成型；

(4)進(jìn)行壓力燒結(jié)，冷卻后得到硬質(zhì)合金產(chǎn)品。

所述硬質(zhì)合金原料包括按質(zhì)量百分比計(jì)的99％～100％骨料和0～1％添加劑，所述添加劑為mo、y(no3)3、vc、cr3c2中的一種或兩種以上的混合物。

所述骨料包括按質(zhì)量百分比計(jì)的如下組分：碳化鎢70％～95％，鈷5％～30％，鎳0～25％。

步驟(1)中采用水做球磨介質(zhì)，固液體積比為1：2～1：4。

步驟(2)中造粒后混合物料呈粉末狀，物料顆粒呈球狀，平均粒徑為20μm。

步驟(3)中壓制成型后對(duì)成型毛坯進(jìn)行修型，達(dá)到產(chǎn)品形狀尺寸要求，然后進(jìn)行步驟(4)，對(duì)修型后的坯料進(jìn)行壓力燒結(jié)。

步驟(4)中在溫度1370～1450℃、壓力1～6mpa、保溫時(shí)間0.5～1.5h條件下進(jìn)行壓力燒結(jié)。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的無成型劑硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝，用水代替酒精、己烷、丙酮、汽油作研磨介質(zhì)生產(chǎn)硬質(zhì)合金，用噴霧干燥塔造粒，減少工藝環(huán)節(jié)，降低建設(shè)投入，解決了傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)過程存在易燃、易爆安全隱患及能耗高等問題，同時(shí)改善現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境；針對(duì)現(xiàn)有工藝制備大型硬質(zhì)合金板材廢品率高的問題，本發(fā)明在合金原料中不使用任何成型劑，通過超高壓力的等靜壓使原料直接成型，克服行業(yè)內(nèi)“制備硬質(zhì)合金必須使用成型劑”的技術(shù)偏見，由于原料中不使用任何成型劑，因此省去脫除成型劑這一過程，簡化了工藝，相比于現(xiàn)有工藝可節(jié)省成本10％(包括成型劑直接成本2％，脫成型劑工藝所需電力成本7％，其它1％)，并且由于不含成型劑，可徹底消除成品中存在細(xì)微氣孔產(chǎn)生廢品的問題，從根本上避免了微孔的產(chǎn)生，可達(dá)到100％的產(chǎn)品合格率。

現(xiàn)有技術(shù)采用先燒結(jié)再修型的工藝步驟，由于燒結(jié)后的修型廢料只能做磨削廢品處理，會(huì)產(chǎn)生大量修型廢料，本發(fā)明在原料壓制成型后即進(jìn)行產(chǎn)品修型，修型后再燒結(jié)，毛坯修型產(chǎn)生的料屑未經(jīng)過燒結(jié)，分子結(jié)構(gòu)未改變，在細(xì)化后可以重新利用，由此可節(jié)省成本2％～5％(依據(jù)加工余量而定)。此外由于毛坯硬度只有10～20hra，燒結(jié)后產(chǎn)品硬度在90hra左右，毛坯修型更容易操作。

為優(yōu)化合金性能，合金原料中添加微量的金屬mo元素增加合金的潤濕性和熱導(dǎo)率，添加微量的y(no3)3起到凈化和強(qiáng)化晶界作用，添加微量的vc與cr3c2作為晶粒長大的抑制劑，抑制晶粒的長大。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)具體說明，本發(fā)明的內(nèi)容不局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1：

一種無成型劑硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

(1)將混合物料放入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，所述混合物料包括按質(zhì)量百分比計(jì)的如下組分：碳化鎢85％，鈷15％，其中混合物料總碳為5.29％，原料wc中總碳為6.15％，采用水做球磨介質(zhì)，固液體積比為1：3；

(2)將上述制得的固液混合料漿加入噴霧干燥塔造粒，造粒后混合物料呈粉末狀，物料顆粒呈球狀，平均粒徑為20μm；

(3)將造粒后的混合物料放入模具中，以1400噸壓力冷等靜壓、保壓120秒壓制成型；

(4)根據(jù)產(chǎn)品圖紙對(duì)壓制成型的毛坯進(jìn)行修型，達(dá)到產(chǎn)品形狀尺寸要求；

(5)在溫度1380℃、壓力1mpa、保溫時(shí)間0.5h條件下對(duì)修型后的坯料進(jìn)行壓力燒結(jié)，冷卻后得到硬質(zhì)合金產(chǎn)品。

硬質(zhì)合金產(chǎn)品內(nèi)部無微孔，加工后無廢品產(chǎn)生。

實(shí)施例2：

一種無成型劑硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

(1)將混合物料放入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，所述混合物料包括按質(zhì)量百分比計(jì)的如下組分：碳化鎢90％，鈷9％，鎳1％，采用水做球磨介質(zhì)，固液體積比為1：3；

(2)將上述制得的固液混合料漿加入噴霧干燥塔造粒，造粒后混合物料呈粉末狀，物料顆粒呈球狀，平均粒徑為20μm；

(3)將造粒后的混合物料放入模具中，以1500噸壓力冷等靜壓、保壓130秒壓制成型；

(4)根據(jù)產(chǎn)品圖紙對(duì)壓制成型的毛坯進(jìn)行修型，達(dá)到產(chǎn)品形狀尺寸要求；

(5)在溫度1420℃、壓力3mpa、保溫時(shí)間1h條件下對(duì)修型后的坯料進(jìn)行壓力燒結(jié)，冷卻后得到硬質(zhì)合金產(chǎn)品。

硬質(zhì)合金產(chǎn)品內(nèi)部無微孔，加工后無廢品產(chǎn)生。

實(shí)施例3：

一種無成型劑硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

(1)將混合物料放入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，所述混合物料包括按質(zhì)量百分比計(jì)的如下組分：碳化鎢92％，鈷7.5％，mo0.5％，采用水做球磨介質(zhì)，固液體積比為1：4；

(2)將上述制得的固液混合料漿加入噴霧干燥塔造粒，造粒后混合物料呈粉末狀，物料顆粒呈球狀，平均粒徑為20μm；

(3)將造粒后的混合物料放入模具中，以1500噸壓力冷等靜壓、保壓110秒壓制成型；

(4)根據(jù)產(chǎn)品圖紙對(duì)壓制成型的毛坯進(jìn)行修型，達(dá)到產(chǎn)品形狀尺寸要求；

(5)在溫度1450℃、壓力6mpa、保溫時(shí)間1.5h條件下對(duì)修型后的坯料進(jìn)行壓力燒結(jié)，冷卻后得到硬質(zhì)合金產(chǎn)品。

硬質(zhì)合金產(chǎn)品內(nèi)部無微孔，加工后無廢品產(chǎn)生。

實(shí)施例4：

一種無成型劑硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

(1)將混合物料放入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，所述混合物料包括按質(zhì)量百分比計(jì)的如下組分：碳化鎢94％，鈷5％，mo0.5％，y(no3)30.3％，vc0.2％，采用水做球磨介質(zhì)，固液體積比為1：3；

(2)將上述制得的固液混合料漿加入噴霧干燥塔造粒，造粒后混合物料呈粉末狀，物料顆粒呈球狀，平均粒徑為20μm；

(3)將造粒后的混合物料放入模具中，以1500噸壓力冷等靜壓、保壓140秒壓制成型；

(4)根據(jù)產(chǎn)品圖紙對(duì)壓制成型的毛坯進(jìn)行修型，達(dá)到產(chǎn)品形狀尺寸要求；

(5)在溫度1430℃、壓力6mpa、保溫時(shí)間0.5h條件下對(duì)修型后的坯料進(jìn)行壓力燒結(jié)，冷卻后得到硬質(zhì)合金產(chǎn)品。

硬質(zhì)合金產(chǎn)品內(nèi)部無微孔，加工后無廢品產(chǎn)生。