[发明专利]一种硬质合金的生产方法

说明书

本发明属于破碎、研磨或碾磨技术领域，具体涉及一种硬质合金的生产方法，包括作为成型剂的石蜡和作为研磨介质的无水酒精；还包括如下步骤：步骤一，配料；步骤二，球磨；步骤三，干燥制粒；步骤四，烧结。本方案能够使得石蜡、酒精和原料粉末混合均匀。

技术领域

本发明属于破碎、研磨或碾磨技术领域，具体涉及一种硬质合金的生产方法。

背景技术

硬质合金具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性，被誉为“工业牙齿”，用于制造切削工具、刀具、钴具和耐磨零部件，广泛应用于军工、航天航空、机械加工、冶金、石油钻井、矿山工具、电子通讯、建筑等领域，伴随下游产业的发展，硬质合金市场需求不断加大。并且未来高新技术武器装备制造、尖端科学技术的进步以及核能源的快速发展，将大力提高对高技术含量和高质量稳定性的硬质合金产品的需求。

硬质合金生产一般包括湿磨备料、压制成型和烧结三大阶段。湿磨备料的质量既要满足后续工序的工艺要求，还要满足成品的材质要求，这是直接决定硬质合金生产是否顺畅、质量是否稳定的关键因素。为满足压制成型的工艺要求，湿磨备料阶段在按目标牌号配料，湿磨，干燥，制粒步骤得混合料的过程中，必须加入成型剂才能将混合料压制成型，经脱成型剂，烧结步骤得到相应牌号的硬质合金产品。常用的成型剂主要有橡胶、聚乙二醇和石蜡。因石蜡具有残留少，蒸发温度低，在低温烧结阶段易被排除且不会将杂质带入合金等优点，成为典型的成型剂之一。使用石蜡作为成型剂的混合料生产工艺，业内称其为石蜡工艺，并选用己烷、丙酮等石蜡的溶剂型液体作湿磨介质。由于石蜡在常温下不溶于酒精，因此石蜡工艺生产硬质合金时通常不选择酒精作介质。为发挥酒精价格相对低廉、来源丰富且安全性较高的优点，通过技术手段克服“常温下石蜡不溶于酒精”这一问题后，让酒精作为石蜡工艺的球磨介质成为了现实。

现有解决这一问题的技术手段主要包括(1)湿磨时，在湿磨介质中加入分散剂，如油酸、硬脂酸等，使原料粉末分散均匀；(2)将石蜡进行预研磨，再加入原料及酒精进行湿磨；(3)用喷雾干燥器完成湿磨料浆的干燥、制粒。如中国发明专利CN101514405B即同时使用了前述三种方法。CN101514405B所述方法是将石蜡单独进行预研磨，然后再将物料、酒精加入到石蜡中一起湿磨，并同时加入分散剂。

上述专利还存在以下技术问题：这种方法虽部分克服了石蜡在原料中不易分散均匀的问题，但不能从根本上实现石蜡与原料粉末颗粒的结合，不能充分形成石蜡原料粉末颗粒的包覆体，也不能从根本上解决石蜡原料粉末颗粒的包覆体在酒精介质中的均匀分散等问题。前述方法制得的混合料，需要通过后续的喷雾干燥过程弥补石蜡在原料、酒精中分散不够充分的问题，且增加了生产成本。实际的生产实践中，石蜡酒精工艺喷雾干燥制得混合料也时常发生石蜡偏析，硬质合金孔隙度等性能不达目标情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硬质合金的生产方法，能够使得石蜡、酒精和原料粉末混合均匀。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

一种硬质合金的生产方法，包括作为成型剂的石蜡和作为研磨介质的无水酒精；还包括如下步骤：

步骤一，配料：以质量份数计，取80～93份碳化钨、7～20份的钴粉混合形成混合原料，且钴粉的纯度大于等于99%；

步骤二，球磨：采用球磨机进行球磨；球磨机包括用于放置钢球的磨机筒体、电机、减速机、主齿轮和从齿轮，从齿轮与磨机筒体的一端固定连接，电机的输出端与减速机连接，减速机的输出端与主齿轮连接，主齿轮与从齿轮啮合；磨机筒体的一端的中心处设有进料管，磨机筒体的另一端的中心处设有出料管；且进料管与出料管均与磨机筒体转动连接；进料管的管壁内设有管道，管道的一端连通有进料斗，且进料斗的上端设有带盖的斗口，进料斗的底部设有控制液体进入管道的阀门；管道的另一端伸入磨机筒体内，且该端上设有出料孔；磨机筒体内壁上还固设有多个挡块；