[发明专利]一种复杂形状大型硬质合金耐磨块的制备方法

说明书

本发明涉及一种复杂形状大型硬质合金耐磨块的制备方法，其包括以下步骤：S1，对硬质合金混合料进行粉末压制，压制成型为方型预坯；S2，对所述方型预坯进行第一次冷等静压，获得压坯；S3，对所述压坯进行机械加工，获得加工后的压坯；S4，对所述加工后的压坯进行第二次冷等静压，获得处理后的压坯；S5，对所述处理后的压坯进行压力烧结，获得所述复杂形状大型硬质合金耐磨块。本发明所述方法可稳定可靠的制造出复杂形状大型硬质合金制品，制备出的复杂形状大型硬质合金耐磨块形状复杂，尺寸精度高，密度均匀一致，显著降低了材料内部应力集中，抗冲击性好，耐磨性高。

技术领域

本发明属于粉末冶金硬质合金技术领域，具体涉及一种复杂形状大型硬质合金耐磨块的制备方法。

背景技术

硬质合金硬度高，广泛应用于耐磨领域。复杂形状大型硬质合金耐磨块应用于大型矿石破碎设备的关键部件，要求装配精度好、抗冲击、高耐磨、可靠性高。这种复杂形状大型硬质合金耐磨块的制造难度很大。采用硬质合金传统的模压成型方式，无法做出这种复杂的形状，不同部位压坯密度严重不一致，烧结后出现变形和裂纹；采用冷等静压成型方式，然后再经过压坯机械加工，物料浪费大，压坯机械加工去除的物料高达60％以上，压坯机械加工会在加工表面产生微观裂纹和残余应力，经烧结后，凹槽或棱角处产生裂纹。

因此寻找制造形状复杂，尺寸精度高，密度均匀一致，显著降低了材料内部应力集中，抗冲击性好，耐磨性高的复杂形状大型硬质合金耐磨块的方法，是复杂形状大型硬质合金的一个关键核心技术之一，也是大型矿石破碎设备的一种关键耐磨部件的客观需求。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种复杂形状大型硬质合金耐磨块的制备方法，该方法结合粉末压制、冷等静压、压坯机械加工及压力烧结技术，制备的大型硬质合金耐磨块形状复杂、尺寸精度高、密度均匀一致，显著降低了材料内部应力集中，抗冲击性好，耐磨性高。

为此，本发明提供了一种复杂形状大型硬质合金耐磨块的制备方法，其包括以下步骤：

S1，对硬质合金混合料进行粉末压制，压制成型为方型预坯；

S2，对所述方型预坯进行第一次冷等静压，获得压坯；

S3，对所述压坯进行机械加工，获得加工后的压坯；

S4，对所述加工后的压坯进行第二次冷等静压，获得处理后的压坯；

S5，对所述处理后的压坯进行压力烧结，获得所述复杂形状大型硬质合金耐磨块。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述硬质合金混合料中包括成型剂和硬质合金材料。

在本发明的一些实施方式中，所述硬质合金材料中包括85wt％～95wt％的WC粉末和5wt％～15wt％的Co粉末。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述粉末压制采用的模具为钢制模具，例如普通的钢制模具，优选所述模具的收缩率为18％～25％。

在本发明的另一些实施方式中，所述粉末压制的方式为液压压制，所述液压压制的压力优选为40～120MPa，保压时间优选为120～500秒。

本发明中，采用粉末压制制造预坯，比采用直接冷等静压制造形状粗糙的预坯节省20％以上的物料，同时提供了后续压坯进行机械加工的效率。

在本发明的一些实施方式中，进行第一次冷等静压时，所述方型预坯的包裹材料选自塑料膜、橡胶膜、乳胶膜和硅胶膜中的至少一种。

在本发明的另一些实施方式中，步骤S2中，所述第一次冷等静压的压力为170～250MPa，保压时间为3～10分钟。