[发明专利]一种碳化钨硬质合金的制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于硬质合金技术领域，具体涉及碳化钨硬质合金的制备工艺。

背景技术

素有“工业牙齿”之称的硬质合金，尤其是具有高硬度、高耐磨性的超细晶碳化钨(WC)硬质合金，在机械加工、矿山开采等领域中得到广泛的应用.其 中，WC-Co是产量最大、用途最广的一类硬质合金。价格昂贵的Co在 WC-Co中起着粘结剂的作用，提高合金的抗弯强度，但Co的存在使WC硬质合金的耐腐蚀性能下降，同时降低其硬度和耐磨性。无粘结剂 WC硬质合金正成为高耐磨硬质合的一个重要发展方向。然而，纯WC的熔点高达2800℃，传统的烧结工艺很难制备无粘结剂WC硬质合金。无粘结剂WC硬质合金的制备是通过一些特殊的高温烧结方法实现的，如等离子放电烧结、微波烧结、热等静压和高频感应热烧结等。但是，这些方法的生产成本较高，在工业化生产方面受到一定限制。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种碳化钨硬质合金的制备工艺。

实现本发明目的的碳化钨硬质合金的制备工艺，包括以下步骤：1）湿磨：按以下质量百分比称取各原料，其中：WC为78.5%，Co为4%，Ni为3%，Fe为14%，TAL为0.5%，装入球磨机内进行湿磨，酒精加入量为0.15-0.25L/kg，球料比为1：3；湿磨后的料浆过双层320-400目筛网，沉淀后抽出上层的清酒精，再将料浆装入真空干燥器内进行干燥，真空干燥时间为3-4h，蒸汽压力为0.4MPa；干燥好的混合料冷却6h后过80目筛网；2）压制：在压制前将混合料加入定量的成形剂橡胶，加入量为100ml/Kg制粒,经干燥过筛，制得适合不同压制方式的混合料；将掺胶的混合料置入模具内，在压力机上给粉末加压，制得具有一定形状和尺寸的压抷；3）真空烧结：100Pa真空状态下烧结，烧结温度为1450℃，烧结时间为8h，降温至100℃以下卸炉；4）表面处理：采用30～60目刚玉砂，压缩空气压力一般为196～392Kpa。

本发明的有益效果如下：采用本发明工艺制备的碳化钨硬质合金具有良好的耐腐蚀性，且与同类产品比较其硬度和耐磨性能更优。

具体实施方式

本发明的实施例如下。

1、称取各原料：其中：WC为78.5%，Co为4%，Ni为3%，Fe为14%，TAL为0.5%。

2、湿磨：装入球磨机内进行湿磨，酒精加入量为0.15-0.25L/kg，球料比为1：3；湿磨后的料浆过双层320-400目筛网，沉淀后抽出上层的清酒精，再将料浆装入真空干燥器内进行干燥，真空干燥时间为3-4h，蒸汽压力为0.4MPa；干燥好的混合料冷却6h后过80目筛网。

3、压制：在压制前将混合料加入定量的成形剂橡胶，加入量为100ml/Kg制粒,经干燥过筛，制得适合不同压制方式的混合料；将掺胶的混合料置入模具内，在压力机上给粉末加压，制得具有一定形状和尺寸的压抷。

4、真空烧结：100Pa真空状态下烧结，烧结温度为1450℃，烧结时间为8h，降温至100℃以下卸炉。

5、表面处理：采用30～60目刚玉砂，压缩空气压力一般为196～392Kpa。

采用本发明工艺制备的合金参数为：HRA≥86.5；σ≥2800N/mm²；密度为12.9g/cm³；Co磁为22.5；磁力为9.0，上述指标远超过采用现有工艺制备硬质合金指标。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。