[发明专利]利用难熔金属废旧硬质合金直接制造硬质合金类材料的方法

说明书

本发明属二次资源回收利用领域，尤其涉及一种利用难熔金属废旧硬质合金直接制造硬质合金类材料的方法，按如下步骤实施：（1）将回收废旧硬质合金进行磨洗分类；（2）将所得主要材料WC、TiC、VC、WN或NbC中的一种或两种以上混合物与辅助材料进行混合，置于熔炼炉中进行熔炼；废旧硬质合金中低熔点的杂质形成合金熔渣浮出，而高熔点硬质材料精铸成金属结构体；（3）将金属工件体的毛坯进行退火，消除应力；（4）对所得产品进行锻造；（5）对所得锻件进行退火，出炉空冷后即得目标产品。本发明工艺简单、操作方便、回收成本低，生产效率高，目标产品抗裂性强，不易裂，使用寿命长。

技术领域

本发明属废旧硬质合金回收利用领域，尤其涉及一种利用难熔金属废旧硬质合金直接制造硬质合金类材料的方法。

背景技术

硬质合金是上世纪二十年代德国人发明成功，硬质合金是由WC、TiC、VC、NbC和粘结相Co、Ni、Cr、Fe、Cu等元素采取粉末冶金方法制成。由于该材料硬度高（HRA85-90），仅次于金刚石，强度高，抗弯强度2800-4000MPa；抗压强度4000-5000MPa；耐磨性高，使用寿命比模具钢可提高20～100倍，并且在高温500℃时保持硬度，在1000℃时硬度HRA80左右，适应高、低、温度场合使用，并且又具有抗腐蚀、抗氧化、抗震等特点，所以工业上应用范围很广，如工具、模具、量具、刃具以及矿山、煤矿、石油、挖掘、粉碎石料、矿石等各种物料、矿粉研磨工具等，并且应用于航天航空、航海、交通运输、风电、纺织等装备。硬质合金应用越来越广，国内外每年产量递增10～15%，目前国内年产3万吨，国际约7～8万吨。该产品价值高，国产50～75万元/吨，进口日本产品120～150万元/吨，瑞典山特维克160～180万元/吨。超硬耐磨材料是国内外具有更大发展的产业。

硬质合金虽然强度、硬度、耐磨性高，但由于是采用粉末冶金工艺采用粉末压合，靠烧结赋予强度，属于脆性材料，易裂，使用寿命有限，易损坏报废。我国每年产生废硬质合金、耐磨材料和企业生产中废品约3万吨，国际上产生7～8万吨，合计10万吨左右，由于废硬质合金中含有大量WC、TiC、Co、Ni等稀贵物资，地球储存有限，各国都在设法回收废旧硬质合金进行再生应用。目前，国内外都采用传统方法，如：锌熔法、电解法、硝石法、机械粉碎法等，由于工艺复杂，投资大，生产效率低，国内外仅能回收再生应用40%，也就是说，每年国内外还有6万吨没能及时再生应用，年年积累从发明产生至今已近百年，大量的稀贵物资没有及时应用，而是继续开矿，提炼、制粉、压型、烧结……复杂工艺过程，破坏了自然环境。而巨额废旧硬质合金在沉睡。

为什么国内外近百年积累积压数百万吨，数百上千亿资源不能及时应用，主要是国内外都采用传统工艺，工艺复杂，投资大，生产效率极低，质量又差。具有关资料介绍，300人的企业，年产300吨左右。既然如此，国内外还在扩大投入提高产量，在国内外废旧硬质合金，已形成一个巨大的产业。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种工艺简单、操作方便、回收成本低，生产效率高，目标产品韧性高，抗裂性强，耐磨，不易裂，使用寿命长的利用难熔金属废旧硬质合金直接制造硬质合金类材料的方法。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种利用难熔金属废旧硬质合金直接制造硬质合金类材料的方法，按如下步骤实施：

（1）将回收废旧硬质合金进行磨洗分类；通过磨洗除去废旧硬质合金中的表面杂质，得到主要材料；

（2）将步骤（1）所得主要材料与辅助材料进行混合，置于熔炼炉中进行熔炼；废旧硬质合金中低熔点的杂质形成合金熔渣浮出，而高熔点硬质材料精铸成方块、圆柱或异型金属工件体；所述步骤（1）所得主要材料为WC、TiC、VC、WN或NbC中的一种或两种以上混合物；所述辅助材料为Co、Ni、Mo、Cu、Fe、Cr或V中的一种或两种以上的混合物；