[发明专利]一种切削加工用硬质合金棒材的生产工艺

说明书

本发明涉及新材料的生产工艺，具体为一种切削加工用硬质合金棒材的生产工艺，包括以下步骤：配方原料包括超细碳化钨粉、超细钴粉、碳化铬、碳化钽和碳化钒；辅助材料包括石蜡和酒精；依次进行湿磨制粉、干燥制粒、压制成型、坯料修整和压力烧结。采用本发明工艺制备的超细晶高性能硬质合金棒材具有以下特点：高硬度、高强度和高稳定性，适用于硬度较高、加工难度较大的粉末冶金钢以及模具钢的切削粗精加工。

技术领域

本发明涉及一种新材料的生产工艺，具体是一种用于粉末冶金钢、模具钢切削加工的超细晶高性能硬质合金棒材的生产工艺。

背景技术

粉末冶金钢、模具钢主要用来制造冷冲模、热锻模和压铸模等模具，广泛应用于机械制造、无线电仪表、电机、电器等工业部门中制造零件的主要加工工具，但由于其硬度高(HRC45-60)，加工难度大，在加工过程中对刀具的损耗大等特点，使其应用受到一定的限制。

本发明旨在针对粉末冶金钢、模具钢加工难度高的特点研发一款新型的硬质合金切削刀具基体材料——超细晶高性能硬质合金棒材，以解决上述问题，提高刀具的使用寿命，提高材料的加工效率，提高加工精度，降低成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种切削加工用硬质合金棒材的生产工艺，使粉末冶金钢、模具钢的切削加工变得可行、高效，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种切削加工用硬质合金棒材的生产工艺，包括以下步骤：

1)配方设计：配方原料包括超细碳化钨粉含量87.0％-88.5％、超细钴粉含量10.8％-12.5％、碳化铬含量0.3％-0.6％、碳化钽含量0.1％-0.4％、碳化钒含量0.1％-0.4％；

2)辅助材料：辅助材料包括石蜡和酒精；

3)湿磨制粉：按照配方要求准确称重2.0％-3.0％的石蜡融化后加入到600L可倾式滚筒球磨机中进行预磨，准确称重所需要的合格步骤1)原材料放入球磨机中，配料重量为500-550kg/批，按0.20-0.40L/kg的比例加入酒精，按照设备操作规程启动球磨机进行球磨，球磨时间为55-72小时；

4)干燥制粒：将上述步骤3)所得到的料浆用325目振动湿筛进行过筛，过筛后的料浆盛入到料浆搅拌槽内，采用喷雾干燥设备对料浆进行干燥制粒，干燥后的混合料粉末为球形，平均粒度为80-100微米；

5)压制成型：将上述步骤4)所得到的混合料进行压制成型；

6)坯料修整：将上述步骤5)所得到的压坯进行修整；

7)压力烧结：将上述步骤6)所得的坯料进行压力烧结，采用脱脂加压烧结一体炉，总脱蜡时间控制在10-15小时，最终烧结温度为1400-1440℃，并加压6-9MPa，保压时间30-60分钟，冷却、出炉后喷砂；

8)性能检测：将上述步骤7)所得到的烧结毛坯进行性能检测，包括密度、钴磁、磁力、硬度、强度和金相。

作为本发明进一步的方案：在步骤1)中，原料要求为：碳化钨的晶粒度0.4-0.6微米，BET为2.2-2.5；钴粉粒度为0.75-0.85微米；碳化铬粒度为0.8-1.0微米；碳化钽粒度为0.8-1.0微米；碳化钒粒度为0.8-1.0微米。

作为本发明进一步的方案：在步骤2)中，石蜡为56-58号全精炼石蜡；酒精采用的是高纯工业酒精，纯度为99.50％以上。

作为本发明进一步的方案：在步骤5)中，采用干袋式等静压机、聚氨酯模具进行压制成型，压缩比为1.35-1.65，收缩系数为1.25-1.30，压制压力为90-120MPa，压制产品的直径为1.0-40毫米，长度为300-350毫米。