目前,礦用硬質(zhì)合金工具主要採(cǎi)用WC-Co合金。WC-Co合金的製備可採(cǎi)用層壓法、燒結(jié)等工藝,通過(guò)這些工藝製備的WC-Co硬質(zhì)合金的WC晶粒呈連續(xù)分佈,且具有Co相梯度的合金,細(xì)晶一側(cè)具有較高的硬度,粗晶一側(cè)具有一定的抗彎強(qiáng)度;在燒結(jié)時(shí),Co相從粗晶一側(cè)遷移至細(xì)晶側(cè),其硬度和強(qiáng)度還不夠。為此,研究者提出了一種可以生產(chǎn)硬度更大、強(qiáng)度更高的硬質(zhì)合金製備方法。
一種硬質(zhì)合金的製備方法,其包括以下步驟:
(1)將WC粒和Co粒分別進(jìn)行清洗,除去表面雜質(zhì);
(2)將清洗後的WC粒和Co分別粉碎成粉粒;
(3)再將上述粉粒在混料機(jī)中混合均勻後進(jìn)行研磨,得到合金粉;
(4)將上述合金粉置於擠壓模具中,再通過(guò)擠壓機(jī)擠壓成型,得到硬質(zhì)合金材料;
(5)將合金材料與液體混合,並加入有機(jī)粘合劑攪拌均勻,配製成金屬粉漿料;
(6)然後將漿料通過(guò)噴霧造粒機(jī)制成粉末;
(7)再對(duì)上述粉末進(jìn)行燒結(jié)和熱處理。
該製備方法的注意事項(xiàng):
(1)在WC粉和Co粉中,Co占5—10%。
(2)熱壓燒結(jié)時(shí),先以280-320℃的溫度燒結(jié)20-30s,然後以500-600℃溫度燒結(jié)40-60s,再以650-700℃溫度燒結(jié)20-30s。
(3)熱處理依次採(cǎi)用固溶、冷壓變形和時(shí)效處理。
(4)固溶處理的溫度為650-700℃,時(shí)間為10-12min。
(5)冷壓變形處理的冷壓變形量為30—35%。
(6)時(shí)效處理的溫度為300-350℃,時(shí)間為2-3h。
(7)擠壓成型在保護(hù)氣氛中進(jìn)行,壓力為1000-1200MPa。
(8)所述液體採(cǎi)用蒸餾水或去離子水,且合金材料與液體的品質(zhì)比為(2.5-3):1;所述有機(jī)粘合劑採(cǎi)用金屬造粒劑,其加入量為合金材料品質(zhì)的2-4%。
(9)所述噴霧造粒機(jī)採(cǎi)用離心噴霧造粒機(jī),離心噴霧造粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為5000-8000轉(zhuǎn)/分;所述噴霧造粒機(jī)乾燥空氣的進(jìn)口溫度為250-350℃、出口溫度為100-150℃;乾燥空氣的流量為100-200 Nm3/h;進(jìn)料速度為10-20kg/h。
利用該工藝生產(chǎn)出來(lái)的硬質(zhì)合金材料硬度較大和強(qiáng)度較高,適合應(yīng)用於更多的領(lǐng)域中。