[实用新型]一种超粗硬质合金的制备系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超粗硬质合金的制备系统，属于硬质合金技术领域，更具体地，涉及一种矿用钻头超粗硬质合金的制备系统。

背景技术

近年来，随着硬质合金应用领域的不断扩展，硬质合金材质朝着超粗和超细两个方向发展，超粗硬质合金已广泛应用于矿用凿岩工具、轧辊和冲压模具领域。

超粗硬质合金是指WC平均晶粒度大于5.0μm的硬质合金。超粗硬质合金的常规制备方法是对超粗颗粒WC粉末进行喷射分散和分级筛分，然后对WC进行钴涂覆，不经球磨，直接加成型剂，然后压制、烧结成硬质合金。

现有技术存在工序繁杂、工艺控制要求高、产品质量不稳定等不足。

中国专利申请No.201210453512.4公开了一种表面具有超粗晶粒的硬质合金的制备方法，其包括下述步骤：第一步：配料、混料配制总碳量比平衡碳量低0.2-0.7wt％的硬质合金，湿磨，制粒，干燥；第二步：冷压、脱蜡向第一步所得粉末中添加成型剂，混合均匀后冷压成型；在氢气氛中加热至850-950℃排除成形剂，得到预制硬质合金；第三步：渗碳烧结处理，将预制硬质合金埋在石墨颗粒中或者置于压力为0.1-2MPa的烷基气体气氛中，在氢气气氛保护环境下加热渗碳烧结，随炉冷却至常温后出炉；渗碳烧结温度为1400-1500℃，保温时间1-4h。因此，其烧结方式是两次烧结，先得到预硬质合金，然后再渗碳烧结成最终合金。

中国专利申请No.201110035634.7公开了一种柔性球磨技术制备超粗晶硬质合金的方法，其先将超粗WC粉和Co粉预混合，WC粉费氏粒度18.0-22.0μm，时间0.5-2h，转速6-12rpm；再将预混合粉进行轻度球磨，并添加液体研磨介质和成型剂，研磨球材质为WC-Co硬质合金，直径球磨时间8-24h，球料比1.5-3.0:1，转速20-55％临界转速；然后，将球磨机内的料浆卸出，采用喷雾干燥制取混合料，随后压制成型，在1390-1500℃温度下烧结，制取的超粗晶硬质合金的晶粒度6.0-10.0μ。因此，其技术方案需要先预混合，再湿磨。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种超粗硬质合金的制备系统，其不需要对WC原料进行预处理，工艺简单，可制备出抗冲击性能优异的晶粒度8-10μm的超粗硬质合金。

为此，本实用新型供了一种超粗硬质合金的制备系统，其特征在于，该系统依次包括球磨设备、干燥设备、压制成型设备、烧结设备和超粗硬质合金产品容器，其中，球磨设备具有WC粉末进料器和Co粉末原料进料器，WC粉末进料器设有控制范围至少为2.0-3.5KA/m的HCP值控制器，Co粉末原料进料器设有控制范围至少为1.5-2.5μm的Fsss粒度控制器，球磨设备具有球料比控制器和球磨时间控制器；干燥设备设置在球磨处理的下游，与球磨处理连通，所述干燥设备具有干燥温度控制器；压制成型设备设置在干燥设备的下游，与干燥设备连通；烧结设备设置在压制成型设备的下游，与压制成型设备连通，所述烧结设备具有烧结温度控制器和烧结时间控制器；以及，所述超粗硬质合金产品容器设置在烧结设备的下游，与烧结设备连通。

优选地，还设有WC粉末和Co粉末原料的质量比控制器。

优选地，所述球料比控制器为控制范围至少为1:1–2:1的球料比控制器。

优选地，所述球磨时间控制器为控制范围至少为8-16h的球磨时间控制器。

优选地，所述干燥设备是真空干燥设备。

优选地，所述干燥温度控制器为控制范围至少为85-95℃的干燥温度控制器。

优选地，所述烧结温度控制器为控制范围至少为1450-1550℃的烧结温度控制器。

优选地，所述烧结时间控制器为控制范围至少为1-2h的烧结时间控制器。

优选地，还设有总控制器。

优选地，该总控制器与所述质量比控制器、球料比控制器、球磨时间控制器、干燥温度控制器、烧结温度控制器、烧结时间控制器电连通。

根据本实用新型，无需再对WC粉末进行预处理，省去了钴涂覆等工序，制备工艺明显简化；本实用新型通过调整球磨工艺，烧结工艺来实现8-10μm超粗硬质合金的生产，设备简单，工艺控制方便，生产成本显著降低。

根据本实用新型，仅仅经过一次烧结，就可直接从压坯烧结成最终合金，且脱蜡温度为300-400℃，因此，本实用新型工艺更为简化。

根据本实用新型，根本不用预混合，就可直接把所有原料按比例称取后装入球磨机进行湿磨，本实用新型的工艺被简化了。