专利名称：一种消除硬质合金中非化合碳相的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及硬质合金生产技术领域，特别是指一种消除硬质合金中非化合碳相的 生产工艺，通过对烧结后的硬质合金进行气淬快冷，消除硬质合金中非化合碳相。
背景技术：
在硬质合金的生产中，碳含量的控制始终是质量控制的核心，合金制品烧结后常 常会有局部或整炉轻重不一的渗碳现象发生，渗碳是由于金相组织中出现了非正常的非化 合碳相(石墨夹杂)。渗碳将导致硬质合金制品的耐磨性和韧性降低，同时容易导致合金 焊接后脱焊，因而渗碳的制品被视为不合格品，为了挽回损失，生产企业想尽一切办法对渗 碳合金成品进行脱碳处理，现有的硬质合金制品脱碳处理工艺是把渗碳的硬质合金制品放 入AL2O3填料中，利用氢气的脱碳作用在氢气炉内加热到液相温度以上进行返烧处理，这种 工艺对于轻微渗碳的产品(Ctl2级别以下)有一定的脱碳作用，但对于严重渗碳的产品(Ctl2 以上)脱碳并不彻底，处理后的合金断面抛光后在金相显微镜下仍然可以观察到非化合碳 相(石墨夹杂)，另外这种工艺在返烧过程容易导致合金晶粒长大、硬度下降，同样降低了 合金的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种工艺方法简单，操作容易，成 本低，可有效消除硬质合金渗碳制品(Ctl2以上)中非化合碳相，脱碳处理后合金制品金相组 织完全正常，硬度与抗弯强度相比处理前均有明显提高，使用性能达到正常合金水平的消 除硬质合金中非化合碳相的生产工艺。本发明一种消除硬质合金中非化合碳相的生产工艺，包括下述工艺步骤第一步真空加热将已发生渗碳的硬质合金在真空度小于5Pa的真空炉中加热至1400°C -1450 恒温10-30分钟；第二步惰性气体气淬快冷在第一步恒温结束后，向所述真空炉中充入高纯氩气或氮气至环境压力达到 0. 4-0. 8MPa，强制冷却，控制真空炉温度在15-30分钟内冷却至30_50°C，出炉。本发明中，所述强制冷却采用风机强制搅拌。本发明由于采用上述技术方案，将渗碳的合金在高真空中加热到1400°C-145(TC， C02至Ctl8级别的石墨夹杂会完全溶解在粘结相中，然后对合金进行强制气淬快冷，气淬冷却 速度达到45°c /分-95°c /分，使溶解在粘结相中的游离碳来不及析出合金便已冷却至固 态，可以有效消除合金中Ctl2级别至Ctl8级别的非化合碳相(石墨夹杂)，同时，合金仍能够 保持正常的相态组织；脱碳处理后的合金制品金相组织完全正常，硬度与抗弯强度相比处 理前均有明显提高，使用性能达到正常合金的水平。综上所述，本发明工艺方法简单，操作容易，成本低，可有效消除硬质合金渗碳制
3品中C02级别至C08级别的非化合碳相，脱碳处理后合金制品金相组织完全正常，硬度与抗 弯强度相比处理前均有明显提高，使用性能达到正常合金水平；适于工业化生产，可有效提 高硬质合金成品合格率。
附图Ia为实施例1中的渗碳合金制品未经本发明方法处理前的金相照片。附图Ib为实施例1中的渗碳合金制品经本发明方法处理后的渗碳合金制品金相 照片。附图2a为实施例2中的渗碳合金制品未经本发明方法处理前的金相照片。附图2b为实施例2中的渗碳合金制品经本发明方法处理后的渗碳合金制品金相 照片。附图3a为实施例3中的渗碳合金制品未经本发明方法处理前的金相照片。附图3b为实施例3中的渗碳合金制品经本发明方法处理后的渗碳合金制品金相 照片。对比附图la、附图lb，附图2a、附图2b，附图3a、附图3b可知，经本发明方法处理
后的渗碳合金制品在金相显微镜下观察没有发现非化合碳相。
具体实施例方式实施例1处理对象YG6渗碳合金(非化合碳C。8)将合金制品置于普通石墨舟皿中在真空度小于5Pa的真空炉中加热至1450°C，恒 温10分钟，充氩气或氮气至0. 6MPa，采用风机强制搅拌，控制真空炉温度在15分钟内冷却 至40°C，出炉；冷却速度达到94°C /分。处理后的合金制品在金相显微镜下观察没有发现 非化合碳相。见附图lb。实施例2处理对象YG8渗碳合金(非化合碳CJ将合金制品置于普通石墨舟皿中在真空度小于5Pa的真空炉中加热至1430°C，恒 温20分钟，充氩气或氮气至0. 4MPa，采用风机强制搅拌，控制真空炉温度在22分钟内冷却 至30°C，出炉；冷却速度达到64°C /分。处理后的合金制品在金相显微镜下观察没有发现 非化合碳相。见附图2b。实施例3处理对象YG8渗碳合金(非化合碳Ctl4)将合金制品置于普通石墨舟皿中在真空度小于5Pa的真空炉中加热至1400°C，恒 温30分钟，充氩气或氮气至0. 8MPa，采用风机强制搅拌，控制真空炉温度在30分钟内冷却 至50°C，出炉；冷却速度达到45°C /分。处理后的合金制品在金相显微镜下观察没有发现 非化合碳相。见附图3b。对比例1表1为渗碳合金制品未使用本发明方法处理前的性能指标；表2为渗碳合金制品 经本发明方法气淬快冷处理后的性能指标
表 1 表2 从表1、表2的参数可以看出，渗碳合金制品经过本发明方法气淬快冷处理后，渗 碳合金制品不但没有非化合碳组织(夹杂石墨)，而且硬度和抗弯强度指标明显高于未经 本发明方法气淬快冷处理的渗碳合金制品。
权利要求
一种消除硬质合金中非化合碳相的生产工艺，包括下述步骤第一步真空加热将已发生渗碳的硬质合金在真空度小于5Pa的真空炉中加热至1400℃ 1450℃，恒温10 30分钟；第二步惰性气体气淬快冷在第一步恒温结束后，向所述真空炉中充入高纯氩气或氮气至环境压力达到0.4 0.8MPa，强制冷却，控制真空炉温度在15 30分钟内冷却至30 50℃，出炉。
2.根据权利要求1所述的一种消除硬质合金中非化合碳相的生产工艺，其特征在于 所述强制冷却采用风机强制搅拌。
全文摘要
一种消除硬质合金中非化合碳相的生产工艺，是将已发生渗碳的硬质合金在真空炉中加热后；进行惰性气体气淬快冷。本发明将渗碳的合金在高真空中，使C02至C08级别的石墨夹杂完全溶解在粘结相中，然后进行气淬快冷，使溶解在粘结相中的游离碳来不及析出合金便已冷却至固态，可以有效消除合金中C02级别至C08级别的非化合碳相(石墨夹杂)，同时，合金保持正常的相态组织；而硬度与抗弯强度比处理前有明显提高，使用性能达到正常合金的水平。本发明工艺方法简单，操作容易，成本低，可有效消除硬质合金渗碳制品中的非化合碳相，脱碳处理后合金制品金相组织完全正常，硬度与抗弯强度相比处理前均有明显提高，使用性能达到正常合金水平；适于工业化生产，可有效提高硬质合金成品合格率。
文档编号C22F1/00GK101921975SQ20101017809
公开日2010年12月22日 申请日期2010年5月20日 优先权日2010年5月20日
发明者高彦波 申请人:长沙华信合金机电有限公司