[发明专利]硬质合金双室高压气淬工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硬质合金生产方法，特别是涉及一种硬质合金后续热处理的工艺。

背景技术

近年来，国内外学者对硬质合金后续热处理工艺研究十分活跃。一致认为，通过后续热处理工艺可以改善硬质合金的内部结构，使室温钴相产生晶型转变和固溶强化效果，从而提高硬质合金的横向断裂强度和耐磨性。国外尤其是俄罗斯，对WC-Co硬质合金的后续热处理进行了大量而系统的研究工作，并成功地应用于工业生产。我国硬质合金工作者对硬质合金后续热处理也进行了一些研究，其中自贡硬质合金有限责任公司采用双室真空炉内加热，同时在N₂保护下采用油淬并在500～750℃温度下回火处理，使矿用硬质合金综合性能提高。但由于油淬温度较低，无法使得极细碎的碳化钨晶粒以及钨和碳等元素溶入钴相中，因此固溶强化效果不理想，同时舟皿易渗碳和易损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种固溶强化效果理想和舟皿不易损坏，硬质合金的综合性能高的硬质合金双室高压气淬工艺方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的硬质合金双室高压气淬工艺方法，将烧结好的硬质合金产品置于石墨平板舟皿内，成组进入双室真空热处理炉加热室在1300～1400℃温度下保温10～100分钟，加热温度视产品牌号而定，含钴量高的合金加热温度偏低，含钴量低的合金加热温度偏高；然后将产品一起送入冷却室进行高纯氮气气压淬火，炉内压力为0.2～0.6MPa，冷却时间为10～30分钟，炉内压力与冷却时间视产品牌号、型号和装炉量而定；然后将淬火后产品放入箱式电炉内进行回火处理，回火处理温度为280～480℃，回火时间为5～18小时。

采用上述技术方案的硬质合金双室高压气淬工艺方法，其特点是：

1.加热温度高于现行油淬加热温度，从而能使烧结后硬质合金中极细碎的碳化钨晶粒以及钨和碳等元素溶入钴相中，因此固溶强化效果增加，体现为硬质合金的硬度增加。

2.冷却介质采用高纯氮气，淬火压力为0.2—0.6MPa，其冷却速度接近于油淬速度，从而使硬质合金中钴相发生同素异型转变，将高温形成的塑性面心立方晶型保留到室温。机械性能表现为横向断裂强度增加。

3.高压气淬舟皿采用石墨舟皿，相比油淬使用的不锈钢舟皿，可避免不锈钢舟皿渗碳，冷却时舟皿易变形，易损坏等现象，从而降降低生产成本。

综上所述，此工艺与现有技术相比，可增加合金固溶强化效果和钴相韧性，从而提高合金的硬度和抗弯强度，减少舟皿损耗，降低生产成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

将烧结好的硬质合金产品置于石墨平板舟皿内，成组进入双室真空热处理炉加热室在1300～1400℃温度下保温10～100分钟，加热温度视产品牌号而定，含钴量高的合金加热温度偏低，含钴量低的合金加热温度偏高；然后将产品一起送入冷却室进行高纯氮气气压淬火，炉内压力为0.2～0.6MPa，冷却时间为10～30分钟，炉内压力与冷却时间视产品牌号、型号和装炉量而定；然后将淬火后产品放入箱式电炉内进行回火处理，回火处理温度为280～480℃，回火时间为5～18小时。

实施例1：

本工艺方案对硬质合金机械性能的影响见表1。

表1  本工艺方案对硬质合金机械性能的影响

表1表明：经双室高压气淬工艺处理后，硬质合金的横向断裂强度可提高10％～20％，硬度提高0.2～0.5，密度基本不变。

实施例2

不同热处理工艺对硬质合金性能的影响如表2所示。

表2  不同热处理工艺对G208硬质合金机械物理性能的影响