[发明专利]一种梯度硬质合金模压成型工艺

说明书

本发明公开了一种梯度硬质合金模压成型工艺，包括生产步骤：步骤一、准备两种合格的原材料；两种合格的原材料分别为不同晶粒度的碳化钨；步骤二、压制成型：首先将第一种原料装入模具，在压力下将原料压制成型，随后将第二种原料装入模具，使第二种原料在压力下成型；步骤三、烧结：a、预烧结：成型完成后将压胚进行预烧结；b、HIP处理：将预烧结后的压胚进行HIP处理；c、梯度处理：烧结后的产品在1450摄氏度时置于真空中处理2小时；步骤四、烧结处理。本发明生产出的梯度硬质合金具有高硬度，高韧性的优点，梯度硬质合金同时具备高粘结相和高硬质相的特性，进而提高了梯度合金的硬度和韧性。

技术领域

本发明涉及硬质合金技术领域，具体为一种梯度硬质合金模压成型工艺。

背景技术

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料，硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度，硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料，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。

传统的成型工艺所制作的硬质合金存在一种矛盾特性，即硬质合金粘结相含量较高硬质相含量较低，进而合金硬度低而韧性高；硬质相含量较高粘结相含量较低的合金硬度高而韧性差，难以满足现代社会发展对硬质合金提出的高硬度，高韧性的双高要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种梯度硬质合金模压成型工艺，具备高硬度、高韧性的优点，解决了传统的成型工艺所制作的硬质合金存在一种矛盾特性，即均匀硬质合金粘结相含量较高硬质相含量较低，进而合金硬度低而韧性高；硬质相含量较高粘结相含量较低的合金硬度高而韧性差，难以满足现代社会发展对硬质合金提出的高硬度，高韧性的双高要求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种梯度硬质合金模压成型工艺，包括生产步骤：

步骤一、准备两种合格的原材料；两种合格的原材料分别为不同晶粒度的碳化钨；

步骤二、压制成型：首先将第一种原料装入模具，在压力下将原料压制成型，随后将第二种原料装入模具，使第二种原料在压力下成型；

步骤三、烧结：

a、预烧结：成型完成后将压胚进行预烧结；

b、HIP处理：将预烧结后的压胚进行HIP处理，从而在合金的表面形成缺立方相碳化物的韧性区；

c、梯度处理：烧结后的产品在1450摄氏度时置于真空中处理2小时；

步骤四、烧结处理：将烧结成型品沿中心线割开，对切割面进行表面磨削、抛光和腐蚀处理；

步骤五、喷砂：用等离子喷枪产生的体焰将砂料加热至熔融状态，熔融状砂料在等离子焰流的载引下高速撞入工件表面而形成涂层；

步骤六、成品检查：通过检测仪器对成品进行合格检查；

步骤七、包装入库：成品检查合格后打包入库。

优选的，所述HIP处理的温度为1260摄氏度至1380摄氏度，当温度为1260摄氏度至1380摄氏度时开始向真空系统冲入一定压力的氮气，当温度达到1400摄氏度至1500摄氏度时在该温度下保温10至20分钟，样品随炉冷却。