[发明专利]一种硬质合金压力烧结淬火一体化生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及硬质合金生产工艺领域。

背景技术

硬质合金的烧结工艺技术主要有真空烧结和压力烧结，由于真空烧结是负压状态，产品在烧结过程中，组织结构致密化时，没有外界施加压力，导致致密化不完全，孔隙、孔洞残留较多，从而断裂源较多，材料强度低。而压力烧结是产品在烧结致密化过程中，外界施加压力，材料内部组织结构更致密，孔隙、孔洞残留较少，从而断裂源数量及大小都有较大程度的降低，材料强度明显提高。淬火处理工艺能将材料内部组织结构的大多数钴相转变成塑性变形性能较好的面心立方晶格，提高制品的抗冲击性能。

公知的硬质合金压力烧结工艺步骤为：成形制品-装舟入炉-炉内抽真空(1-10Pa)-电加热升温-脱成形剂(250-650℃，包括真空脱成形剂和通氢脱成形剂两种方式)-升温加压(1350-1600℃，压力2-10MPa，保温40-100分钟)-降温降压(12-20小时)-放气卸压至常压-烧结制品出炉。压力烧结工艺是目前金属及合金材料行业，尤其是硬质合金行业最前沿性的先进工艺。

公知的硬质合金淬火工艺为：硬质合金烧结品装入真空烧结淬火炉-炉内抽真空(1-15Pa)-按工艺曲线升温(2-6小时)-真空淬火保温(1000-1280℃，保温30-100分钟)-淬火快冷(油淬或气淬)-淬火成品出炉。

公知的硬质合金真空烧结淬火一体化工艺步骤为：已脱成形剂的非烧结成形制品装入真空烧结淬火炉-炉内抽真空(1-15Pa)-电加热升温-(1350-1600℃，保温30-100分钟)-自然降温(1000-1280℃，保温30-100分钟)-通入氮气开启风机或油淬进行快冷淬火-成品出炉。

由于公知的硬质合金压力烧结和淬火是由压力烧结和淬火两道工序分开来完成的，因此需要两套装置，设备投资大，工序多，能源消耗大，惰性气体消耗大，费工费时。而公知的硬质合金真空烧结淬火一体化工艺虽为一套装置，但由于该装置只能使用真空烧结，不能加压烧结，材料孔隙、孔洞残留较多，从而断裂源较多，材料强度低。

发明内容

本发明的目的就是针对公知的硬质合金压力烧结淬火是由压力烧结和淬火两道工序分开来完成的，因此需要两套装置，设备投资大，工序多，能源消耗大，惰性气体消耗大，费工费时，而真空烧结淬火虽为一道工序完成，但制品强度低之不足，而提供一种压力烧结和淬火一道工序完成的硬质合金压力烧结淬火一体化生产工艺。

本发明的优点是由于将硬质合金的压力烧结和淬火两道工序合并为一道工序，一套装置，既保证了成形制品脱成形剂工艺的完成，也保证了压力烧结的工艺要求，同时又保证了不需再行抽真空升温，利用炉内自身现有的热量及温度进行淬火保温，并且不需象真空烧结淬火那样充氮气或使用机油，而是直接利用炉内加压的氩气强制循环换热，进行快冷淬火。在不影响产品质量的前提下，可节省设备投资，降低能耗1倍以上，缩短生产周期4.5倍以上，生产效率提高4.5倍以上，降低生产成本1倍以上，节省人力1倍，节约场地近1倍。

附图说明：

附图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

压力烧结淬火一体化炉由炉体1、保温隔热屏2、推动机构3、电发热体5、氩气通道6、氩气通道8、真空压力阀9、真空压力阀10、风机壳体11、风机12、换热器13、制品舟支架箱14、测控温热偶15组成(见图1)；在炉体1的前后两端分别设有炉体前门1-1和炉后门1-2，保温隔热屏2安装在炉体1内，电发热体5安装在保温隔热屏2内，制品舟支架箱14安装在炉体1内，在保温隔热屏2的前后两端分别设有保温隔热屏前门2-1和后门2-2，推动机构3安装在炉体1上，推动机构3主要由一对压力缸组成，一对压力缸的活塞推杆与保温隔热屏前门2-1和后门2-2相连，风机12和换热器13(为水冷换热器)分别安装在风机壳体11内，氩气通道6一端与风机12的出风口相通，另一端与保温隔热屏2的内腔相通，氩气通道8一端与保温隔热屏2的内腔相通，另一端与风机12的进风口相通，真空压力阀9和真空压力阀10分别安装在氩气通道6和氩气通道8上，测控温热偶15安装在炉体1内，在炉体1上设有多用接口1-3，多用接口1-3与炉体1的内腔相通。

具体工艺步骤：

1、制品入炉：将待压力烧结淬火的成形制品装舟放入压力烧结淬火炉内的制品舟支架箱上；

2、抽真空：关闭保温隔热屏前、后门及炉前、后门，通过多用接口将烧结淬火炉内、氩气通道及风机壳体内抽真空达1-10Pa；

3、升温：用电加热使压力烧结淬火炉升温；