一种硬质合金的制作工艺的制作方法

一种硬质合金的制作工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种硬质合金的制作工艺，属于生产硬质合金的生产【技术领域】。本发明的一种硬质合金的制作工艺，通过配料→球磨机混合→干燥→擦筛→冲压→石墨平板舟皿的前处理→层叠→烧结的步骤、各步骤的回收装置的使用、专用涂料的使用、高纯石墨平板舟皿的使用、设定好的烧结真空－温度工艺曲线的使用，保证了硬质合金产品质量的稳定性和合格率，实现了提高硬质合金产品质量的目的，整个工艺既保障了操作工的人身安全和避免了环境污染，又能够提高生产效率50％以上，对于相同的产能，可以减少设备投资；各步骤的回收综合利用装置，可以节省能源，减低生产成本，增强市场竞争力。
【专利说明】一种硬质合金的制作工艺

【技术领域】
[0001]本发明属于生产硬质合金的生产【技术领域】，具体涉及一种硬质合金的制作工艺。

【背景技术】
[0002]硬质合金从上世纪六十年代引入我国，当今我国已经成为世界第一硬质合金生产和消费大国。硬质合金制品有着堪比钻石的优异使用性能，给人们的生活带来了更高品质和方便，已经深入到了人们生活的方方面面。现在硬质合金需求量越来越大，但硬质合金生产流程相对较复杂，技术含量高，生产成本高。降低生产成本、提高产品质量是提高硬质合金市场竞争力的关键。硬质合金生产各道工序要求特别高，比如烧结必须要在保护气氛下烧结到1400?1500°C，须在特制的密闭的烧结炉内生产，而且硬质合金产品烧结时毛坯必须放在能一种能耐高温的石墨舟皿上。因此，硬质合金产品质量完全靠设备、生产工艺等办法来保障。人们对设备和生产工艺投入了很多的人力物力进行研宄和改进，取得了很多让人惊喜的成果。同样的硬质合金材料用先进的设备和工艺生产，使用寿命可以提高50%左右。但是人们对石墨舟皿的研宄没有引起高度重视，实际上石墨舟皿的材质和形状对硬质合金质量也有很大的影响，更重要的硬质合金需求量增大，现有技术增加产量必须要增加烧结炉，而烧结炉最低端的也要几十万，高端的上千万，生产投资大。其实也可以从舟皿形状上想办法，增加利用空间，同样的设备可以有效的增加产量，减少设备投资，降低成本。石墨材质种类也很多，杂质高会影响烧结时的炉内气氛，进而影响合金产品质量，强度低石墨本来就会影响使用寿命。
[0003]中国专利申请号:201310747611.8，
【公开日】:2014_4_2的专利文献公开了一种硬质合金生产工艺。该发明涉及一种硬质合金生产工艺，特别是硬质合金挤压过程中产生的断头料的重复利用的方法。具体工艺步骤包括:(1)混合料制备:配料一球磨一干燥一均匀化破碎，得粉料；(2)挤压混合料:混合制粒一挤压一自然风干一加热干燥一加工切割，得半成品；(3)烧结；(4)成品检查包装入库。主要是步骤(2)中产生断头料，将其经过均匀化破碎处理，再加入奈瞒混合制粒，再经挤压等后续步骤，该发明在确保产品性能的同时优化断头料处理的工艺流程，大幅度降低成本。该发明没有对载体石墨平板舟皿进行处理的步骤，由于高温烧结会将石墨平板舟皿内会影响硬质合金质量的成分挥发，而且没经过专用涂料刷涂的石墨平板舟皿会将烧结后的硬质合金粘连，不容易卸料，强制卸料会造成损坏石墨平板舟皿和成品硬质合金，因此，该发明存在一定的技术缺陷。


【发明内容】

[0004]1.要解决的技术问题
[0005]针对现有技术中烧结硬质合金的生产成本较高，产品质量不容易控制，现有石墨平板舟皿影响成品品质的问题，本发明提供了一种硬质合金的制作工艺。该工艺利用工艺优化、副产品综合回收、高纯石墨平板舟皿的前处理和使用以及专用涂料的使用实现了降低生产成本和提高硬质合金产品质量，并减少粉尘对人体危害和环境污染的目的。
[0006]2.技术方案
[0007]为达到上述目的，发明人经过多年时间的连续跟踪和总结，总结出本发明的技术方案:
[0008]—种硬质合金的制作工艺，其步骤为:
[0009]步骤一、配料:将硬质合金的各种粉料按配方配制；
[0010]步骤二、球磨机混合:
[0011]A、在球磨机中按重量配比加入酒精、成型剂和步骤一配制好的粉料；
[0012]B、启动球磨机，在球磨机内球棒的作用下，打磨并混合均匀成料浆；
[0013]步骤三、干燥:将料浆转入真空干燥炉中进行干燥，干燥后呈不规则颗粒状；
[0014]步骤四、擦筛:将干燥后的颗粒状物料进行擦筛后呈粉末状；
[0015]步骤五、冲压:将粉末状物料按产品重量及规格要求用油压冲压机冲压成型呈片状；
[0016]步骤六、石墨平板舟皿的前处理:
[0017]A、将石墨平板舟皿表面石墨粉在专用处理箱中铲除；
[0018]B、在真空炉内升温到1500°C煅烧，保温3?5个小时；
[0019]C、冷却:将煅烧保温后的石墨平板舟皿冷却至室温；
[0020]D、刷涂料:在石墨平板舟皿的表面刷一层专用涂料；
[0021]步骤七、层叠:将步骤五冲压后的片状物料放入步骤六处理好的石墨平板舟皿的上表面，然后分层叠加，每层之间用垫块隔层；
[0022]步骤八、烧结，将层叠好的物料转入真空烧结一体炉中进行烧结；
[0023]A、按设定好的烧结真空一温度工艺曲线进行烧结；
[0024]B、出炉，烧结完成后，出炉，生产出硬质合金成品入库；
[0025]其中，步骤四所述的擦筛后粉末状物料为60?180目；步骤六所述的石墨平板舟皿和步骤七所述的垫块由二浸三焙的高纯石墨制作而成，密度大于1.8吨/立方米；所述的石墨平板舟皿平整度小于0.1_、厚度为5?7_、形状为方形或圆形。
[0026]优选地，步骤七所述的垫块与步骤五冲压后的片状物料等高，垫块上下保持在一条直线上。
[0027]优选地，所述的垫块用废旧石墨平板舟皿或边角料制作，用不同的形状代表不同的高度，长、宽单边不小于5mm，不大于20mm。
[0028]优选地，步骤六中所述的专用处理箱为水淋式石墨回收装置。
[0029]优选地，步骤二中所述的酒精纯度大于98%、成型剂为58号石蜡。
[0030]优选地，步骤六中所述的专用涂料包括PEG4000 (分子量为4000的聚乙二醇)、石墨乳、高耐磨碳黑、吐温80、超细氧化铝和纯净水。
[0031]优选地，所述的专用涂料各自的重量份为:PEG400010?20 ;石墨乳10?20 ;高耐磨碳黑10?20 ;超细氧化铝5?10 ;吐温80占5-10 ;纯净水30?50，制作过程为:先将PEG4000溶解于纯净水中，再将其它组分依次加到PEG4000溶解液中搅拌混合均匀即可。
[0032]优选地，所述的真空一温度工艺曲线为以下步骤:
[0033]A、负压脱蜡，0°C?150°C的升温斜率10?15°C /min，用时10?15分钟，真空度控制在50Pa以内；
[0034]B、负压脱蜡，150°C?200°C的升温斜率5?10°C /min，用时5?10分钟，真空度控制在200Pa以内；
[0035]C、负压脱蜡，200°C?260°C的升温斜率3?6°C /min，用时10?20分钟，真空度控制在800Pa以内；
[0036]D、负压脱蜡，260°C?320°C的升温斜率0.3?1°C /min，用时60?200分钟，真空度控制在800Pa以内；
[0037]E、负压脱蜡，320°C?360°C的升温斜率0.2?0.5°C /min，用时80?200分钟，真空度控制在800Pa以内；
[0038]F、负压脱蜡，360°C?450°C的升温斜率0.5?1 °C /min,用时90?180分钟，真空度控制在500Pa以内；
[0039]G、负压脱蜡，450°C?600°C的升温斜率3?5°C /min，用时30?50分钟，真空度控制在300Pa以内；
[0040]H、真空烧结，600°C?1150°C的升温斜率5?8°C /min，用时70?110分钟，真空度控制在200Pa以内；
[0041]1、真空烧结，1150°C?1280°C的升温斜率1?2°C /min，用时65?130分钟，真空度控制在50Pa以内；
[0042]J、真空烧结，1280°C?1350°C的升温斜率2.5?3.5°C /min，用时20?28分钟，真空度控制在50Pa以内；
[0043]K、分压烧结，1350°C至最终温度的升温斜率3?4°C /min,真空度控制在500Pa以内；
[0044]L、分压烧结，最终温度保温50?90分钟，真空度控制在500Pa以内；
[0045]M、快速冷却，自然冷却至1000°C时充氩气快速冷却；
[0046]N、出炉，冷却到80 °C以下开炉门出炉。
[0047]优选地，所述的真空一温度工艺曲线的步骤A?G步骤的载气为氩气，并设置有石蜡回收系统；所述的氩气流量为0.5?1.2L/min ;所述的石蜡回收系统包括冷凝装置和在炉体外部的两级收蜡装置，其中:冷凝装置与两级收蜡装置通过管道连通；所述的C、D、E步骤的真空度控制在300Pa?800Pa ;所述的F步骤的真空度控制在300Pa?500Pa ;所述的G步骤的真空度控制在lOOPa?300Pa。
[0048]优选地，所述的步骤三的干燥过程中设置有酒精回收装置。
[0049]3.有益效果
[0050]采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果:
[0051](1)本发明的一种硬质合金的制作工艺，石墨平板舟皿的前处理的步骤，在真空炉内升温到1500°C煅烧，保温3?5个小时，一方面将石墨平板舟皿内会影响硬质合金质量的铁、铜、铝等杂质成分挥发，另一方面经过专用涂料刷涂后，烧结完毕后硬质合金容易起料，在专用处理箱中铲除，既可以将石墨粉进行回收，又可以避免石墨粉尘对人体造成危害和对环境造成污染；高纯石墨平板舟皿由于硬度高，平整度小(平整度小于0.1mm，圆形舟皿工作面平整度很难达到)，硬质合金产品烧结后不会变形和发生渗碳和脱碳的问题，比现有技术用的普通石墨，杂质含量少，强度高，对合金的质量和舟皿的使用寿命都有好处；按设定好的烧结真空一温度工艺曲线进行烧结又可以保证硬质合金产品质量的稳定性；硬质合金烧结炉的工作箱是长方形的，现有技术的带边圆舟比本发明的石墨平板舟皿水平空间浪费要大，而且，现有技术因为带边舟皿底部都有1_的定位台阶，带边舟皿边的高度至少还要比产品高出1mm，造成空间的浪费；还有带边舟皿要根据产品的高度和大小，定制不同规格的舟皿，要么舟皿占用大，操作也麻烦，要么烧结炉垂直空间浪费大，而本发明的石墨平板舟皿，除平面摆放产品的空间大很多外，更重要的是通用性强，石墨平板舟皿的规格按照烧结炉内工作箱的有效空间和产品规格选择，厚度控制在5?7mm，相比圆舟节省一半左右的石墨材料，只要带边平面舟皿能摆放的产品都可以摆放，无需定制不同规格的舟皿，只要用废旧石墨舟皿等制成与产品等高的垫块即可，既减少舟皿占用又节省垂直空间，废料利用，减少浪费，节约成本；本发明相比现有技术的带边舟皿可以增加单炉产量20%左右，现有技术增加硬质合金产量要靠增加烧结炉，而烧结炉一台至少几十万，多则上千万，使用本发明，可以减少设备的巨额投资，节省成本，提高市场竞争力；
[0052](2)本发明的一种硬质合金的制作工艺，步骤七所述的垫块与步骤五冲压后的片状物料等高，垫块上下保持在一条直线上；步骤七中层叠装炉时是垫块支撑上去的，合金产品四周是敞开的，成型剂排出时畅通无阻，成型剂气体不会在合金表面停留，有利于提高产品质量；而现有技术的带边舟皿装炉时，是边与边叠加上去的，也就是说硬质合金产品是密闭在舟皿里面的，烧结排除成型剂时，排出的成型剂气体还要从石墨舟皿的气孔排走，合金制品中排出的气体不能及时排走，很容易造成产品渗碳或脱碳的质量问题；
[0053](3)本发明的一种硬质合金的制作工艺，所述的垫块用废旧石墨平板舟皿或边角料制作，降低了生产成本；用不同的形状代表不同的高度，便于出炉后产品的分类处理；长、宽单边不小于5_，不大于20_，适应各种硬质产品的厚度；制作时按规格裁料后，平磨即可，相比现有技术要节省石墨材料，减少石墨灰粉对环境的污染，而现有技术的带边舟皿要按带边的规格裁料后，将边的中间部分，上铣床铣去，铣出来的石墨灰粉造成浪费，而且对环境污染很大；
[0054](4)本发明的一种硬质合金的制作工艺，步骤六中所述的专用处理箱为水淋式石墨回收装置，有效的避免了石墨粉尘对人体呼吸系统的危害和对环境的污染；
[0055](5)本发明的一种硬质合金的制作工艺，酒精纯度大于98%，即达到了对粉料进行均匀混合的目的，又降低了杂质对产品质量的影响；成型剂为58号石蜡，优于一般的橡胶和石蜡对硬质合金粉料的粘接和成型效果；
[0056](6)本发明的一种硬质合金的制作工艺，步骤六中所述的专用涂料包括PEG4000、石墨乳、高耐磨碳黑、超细氧化铝、吐温80和纯净水，都是普通原料，成分简单，成本低，并充分利用了 PEG4000的溶解性和粘合性的优点；
[0057](7)本发明的一种硬质合金的制作工艺，用所述的专用涂料的配方和制作方法制作的专用涂料适应性强，既适合橡胶工艺也适合石蜡工艺，能烧结所有硬质合金产品，不会引起产品的渗碳、脱碳或变形报废，有效避免了因涂料的原因造成硬质合金产品报废；
[0058](8)本发明的一种硬质合金的制作工艺，用所述的真空一温度工艺曲线，能匹配石蜡在制品中排除的峰值曲线，而且它的升温斜率实现了制品内、外部的受热能满足石蜡气体按先后次序匀速排出的目的，这样就能使制品在烧结过程中不会因烧结工艺原因而起皮、裂纹、变形和留有残碳，有效的保障了合金制品不会因石蜡气体急剧排出引起起皮、裂纹、变形等，稳定了质量，降低了废品率，节省了成本；
[0059](9)本发明的一种硬质合金的制作工艺，石蜡回收系统能有效的回收石蜡，并能有效的减少石蜡气体对炉膛和真空设备的污染，而且载气为氩气，氩气的惰性能保障设备的正常工作和烧结炉内气氛的稳定；即保障了合金制品的质量又延长了相关设备的使用寿命，降低了设备的折扣成本；氩气流量的控制保障了炉内真空度和氩气氛围；炉体外部有两级收錯装置，能够提尚抽真空和除錯效率，提尚石錯回收率，回收率可达97%以上；C、D、E步骤的真空度控制，兼顾了在脱腊的中温阶段真空度和加热效果的协调，在石蜡蒸汽的逸出高峰期有适宜的真空度和充分的热量吸收；F和G步骤的真空度控制，兼顾了在脱腊的高温阶段真空度和加热效果的协调，在石蜡蒸汽的逸出晚期有适宜的真空度和充分的热量吸收；
[0060](10)本发明的一种硬质合金的制作工艺，步骤三的酒精回收装置，将干燥后的酒精进行回收并重复利用，有效降低了生产成本；
[0061](11)本发明的一种硬质合金的制作工艺，能够提高生产效率50%以上，对于相同的产能，可以减少设备投资；各步骤的回收综合利用装置，可以节省能源，减低生产成本，增强市场竞争力。

【具体实施方式】
[0062]下面结合具体的实施例，对本发明作详细描述。
[0063]实施例1
[0064]本实施例一种硬质合金的制作工艺，其步骤为:
[0065]步骤一、配料:将硬质合金的各种粉料:碳化钨、球形钴粉和碳化铬按配方配制；
[0066]步骤二、球磨机混合:
[0067]A、在球磨机中按重量配比加入99%纯度的酒精、58号石蜡成型剂和步骤一配制好的粉料；
[0068]B、启动球磨机，在球磨机内球棒的作用下，打磨并混合均匀成料浆；
[0069]步骤三、干燥:将料浆转入真空干燥炉中进行干燥，干燥后呈不规则颗粒状，真空干燥炉外接酒精回收装置将酒精进行回收，重复利用；
[0070]步骤四、擦筛:将干燥后的颗粒状物料进行擦筛后呈60目粉末状；
[0071]步骤五、冲压:将粉末状物料按产品重量及规格要求用油压冲压机冲压成型呈片状；
[0072]步骤六、石墨平板舟皿的前处理:石墨平板舟皿选用二浸三焙的高纯石墨做成无边的平板舟皿，规格是400mm*400mm*6mm，平整度0.08mm、形状为方形、密度为1.9吨/立方米，处理步骤如下:
[0073]A、将石墨平板舟皿表面石墨粉在水淋式石墨回收装置中铲除；
[0074]B、在真空炉内升温到1500°C煅烧，保温3个小时；
[0075]C、冷却:将煅烧保温后的石墨平板舟皿冷却至室温；
[0076]D、涂料制作:称取PEG40001公斤，石墨乳2公斤，高耐磨碳黑2公斤，超细氧化铝1公斤，吐温80为0.5公斤，纯净水3公斤；先将PEG4000溶解于纯净水中，再将其它组分依次加到PEG4000溶解液中搅拌混合均匀即可；
[0077]E、刷涂料:在石墨平板舟皿的表面刷一层上步骤的专用涂料；
[0078]步骤七、层叠:将步骤五冲压后的片状物料的产品规格是0 380mm* Φ 200*6mm的20 件、320mm*320mm*5.0mm 的 30 件、180mm*180mm*3.0mm 的 200 件、150mm*150mm*2.0mm 的100件、70mm*70mm*2.0mm的200件，放入步骤六处理好的石墨平板舟皿的上表面，然后分层叠加，每层之间用垫块隔层，分别用规格为0<t6mm*2mm、Φ 8mm*2mm垫块，垫块上下保持在一条直线上，垫块用废旧石墨平板舟皿或边角料制作；
[0079]步骤八、烧结，将层叠好的物料转入真空烧结一体炉中进行烧结，烧结炉的工作箱规格是1200mm*400mm*400mm ;设置有石錯回收系统，石錯回收系统包括冷凝装置和在炉体外部的两级收蜡装置，其中:冷凝装置与两级收蜡装置通过管道连通，并按设定好的烧结真空一温度工艺曲线进行烧结:
[0080]A、负压脱蜡，0°C?150°C的升温斜率10°C /min，用时15分钟，真空度控制在50Pa以内，载气为氩气，氩气流量1.2L/min ；
[0081]B、负压脱蜡，150°C?200°C的升温斜率5°C /min，用时10分钟，真空度控制在200Pa以内，载气为氩气，氩气流量1.2L/min ；
[0082]C、负压脱蜡，200°C?260°C的升温斜率3°C /min，用时20分钟，真空度控制在500Pa?800Pa，载气为氩气，氩气流量1.2L/min ；
[0083]D、负压脱蜡，260°C?320°C的升温斜率0.6°C /min，用时100分钟，真空度控制在500Pa?800Pa，载气为氩气，氩气流量1.2L/min ；
[0084]E、负压脱蜡，320°C?360°C的升温斜率0.4°C /min，用时100分钟，真空度控制在500Pa?800Pa，载气为氩气，氩气流量1.2L/min ；
[0085]F、负压脱蜡，360°C?450°C的升温斜率1°C /min，用时90分钟，真空度控制在300Pa?500Pa，载气为氩气，氩气流量1.2L/min ；
[0086]G、负压脱蜡，450°C?600°C的升温斜率3°C /min，用时50分钟，真空度控制在lOOPa?300Pa，载气为氩气，氩气流量1.2L/min ；
[0087]H、真空烧结，600°C?1150°C的升温斜率6.875°C /min，用时80分钟，真空度控制在200Pa以内，载气为氩气，氩气流量1.2L/min ；
[0088]1、真空烧结，1150°C?1280°C的升温斜率1.625°C /min,用时80分钟，真空度控制在50Pa以内；
[0089]J、真空烧结，1280°C?1350°C的升温斜率3.5°C/min，用时20分钟，真空度控制在50Pa以内；
[0090]K、分压烧结，1350°C?1440°C的升温斜率3°C /min，用时30分钟，真空度控制在500Pa以内；
[0091]L、分压烧结，1440°C保温50分钟，真空度控制在500Pa以内；
[0092]M、快速冷却，自然冷却至1000°C时充氩气快速冷却；
[0093]N、出炉，冷却到80°C以下开炉门出炉，得到本实施例的硬质合金产品入库。
[0094]整个烧结工艺过程历时11小时左右，出料十分容易(专用涂料效果好)，出炉产品有1片70mm*70mm*2.0mm的有裂纹，从裂纹的状态判断是压制时的机械裂纹，其它全部合格，用试样条检测结果是:密度D = 14.08吨/立方米；钴磁com = 13.5% ;磁力He =17kGs ;硬度HRA = 90 ;强度TRS = 3500 ;金相A02B00C00E00 ;石蜡回收率是97.39%，炉膛内没有石蜡凝结现象；用本实施例工艺中的石墨平板舟皿一炉就可以装完，而用现有技术的舟皿只能装不超过三分之二的产品。
[0095]实施例2
[0096]本实施例一种硬质合金的制作工艺，基本步骤同实施例1，不同之处在于:步骤四中所述的擦筛后粉末状物料为180目；步骤六中石墨平板舟皿煅烧中保温5个小时，规格为450mm*450mm*6mm和450mm*300mm*7mm两种规格，专用涂料各自的重量份为:PEG40001.5公斤，石墨乳1公斤，高耐磨碳黑1.5公斤，超细氧化销0.5公斤，吐温80为0.9公斤，纯净水4公斤；步骤七中要烧结的硬质合金半成品的规格是320mm*320mm*2.0mm的40件、180mm* 180mm*3.0mm 的 200 件、150mm*150mm*5.0mm 的 100 件、70mm*70mm*6.0mm 的 200 件，用报废舟皿或舟皿边角料做成石墨垫块规格是:CΦ6mm*6mm ;步骤八中真空烧结一体炉的工作箱规格是:1200mm*450mm*450mm，烧结真空一温度工艺曲线的步骤为:
[0097]A、负压脱蜡，0°C?150°C的升温斜率15°C /min，用时10分钟，真空度控制在50Pa以内，载气为氩气，氩气流量0.7L/min ；
[0098]B、负压脱蜡，150°C?200°C的升温斜率10°C /min，用时5分钟，真空度控制在200Pa以内，载气为氩气，氩气流量0.7L/min ；
[0099]C、负压脱蜡，200°C?260°C的升温斜率5°C /min，用时12分钟，真空度控制在300Pa?500Pa，载气为氩气，氩气流量0.7L/min ；
[0100]D、负压脱蜡，260°C?320°C的升温斜率0.3°C /min，用时200分钟，真空度控制在300Pa?500Pa，载气为氩气，氩气流量0.7L/min ；
[0101]E、负压脱蜡，320°C?360°C的升温斜率0.2°C /min，用时200分钟，真空度控制在300Pa?500Pa，载气为氩气，氩气流量0.7L/min ；
[0102]F、负压脱蜡，360°C?450°C的升温斜率0.5°C /min，用时180分钟，真空度控制在300Pa以内，载气为氩气，氩气流量0.7L/min ；
[0103]G、负压脱蜡，450 °C?600 °C的升温斜率5 °C /min，用时30分钟，真空度控制在lOOPa以内，载气为氩气，氩气流量0.7L/min ；
[0104]H、真空烧结，600°C?1150°C的升温斜率5°C /min，用时110分钟，真空度控制在200Pa以内，载气为氩气，氩气流量0.7L/min ；
[0105]1、真空烧结，1150°C?1280°C的升温斜率1°C /min，用时130分钟，真空度控制在50Pa以内；
[0106]J、真空烧结，1280°C?1350°C的升温斜率2.5°C/min，用时28分钟，真空度控制在50Pa以内；
[0107]K、分压烧结，1350°C?1440°C的升温斜率4°C /min，用时23分钟，真空度控制在500Pa以内；
[0108]L、分压烧结，1440°C保温70分钟，真空度控制在500Pa以内；
[0109]M、快速冷却，自然冷却至1000°C时充氩气快速冷却；
[0110]N、出炉，冷却到80°C以下开炉门出炉，得到本实施例的产品。
[0111]整个烧结工艺过程历时17小时左右，出炉产品无裂纹，出料十分容易(专用涂料效果好)，用试样条检测结果是:密度D = 14.23吨/立方米；钴磁com = 12.8% ;磁力He=16kGs ;硬度HRA = 92 ;强度TRS = 4300。石蜡回收率是98.33%，炉膛内没有石蜡凝结现象；用本实施例工艺中的石墨平板舟皿一炉就可以装完所有的540件产品，生产效率高。
[0112]实施例3
[0113]本实施例一种硬质合金的制作工艺，基本步骤同实施例1，不同之处在于:步骤四中所述的擦筛后粉末状物料为120目；步骤六中石墨平板舟皿煅烧中保温3个小时，规格为0 450mm*6mm的圆形石墨平板舟皿，专用涂料各自的重量份为:PEG40002.0公斤，石墨乳1.5公斤，高耐磨碳黑1公斤，超细氧化销0.75公斤，吐温80为0.75公斤，纯净水5公斤；步骤七中要烧结的硬质合金半成品的规格是0 450mm*6mm的350件；步骤八中真空烧结一体炉的工作箱规格是:1200mm*450mm*450mm，烧结真空一温度工艺曲线的步骤为:
[0114]A、负压脱蜡，0°C?150°C的升温斜率12°C /min，用时12.5分钟，真空度控制在50Pa以内，载气为氩气，氩气流量0.5L/min ；
[0115]B、负压脱蜡，150 °C?200 °C的升温斜率7 °C /min，用时7分钟，真空度控制在200Pa以内，载气为氩气，氩气流量0.5L/min ；
[0116]C、负压脱蜡，200°C?260°C的升温斜率4°C /min，用时15分钟，真空度控制在300Pa?500Pa，载气为氩气，氩气流量0.5L/min ；
[0117]D、负压脱蜡，260°C?320°C的升温斜率1°C /min，用时60分钟，真空度控制在300Pa?500Pa，载气为氩气，氩气流量0.5L/min ；
[0118]E、负压脱蜡，320°C?360°C的升温斜率0.3°C /min，用时130分钟，真空度控制在300Pa?500Pa，载气为氩气，氩气流量0.5L/min ；
[0119]F、负压脱蜡，360°C?450°C的升温斜率0.7°C /min，用时130分钟，真空度控制在300Pa以内，载气为氩气，氩气流量0.5L/min ；
[0120]G、负压脱蜡，450°C?600°C的升温斜率4°C /min，用时38分钟，真空度控制在lOOPa以内，载气为氩气，氩气流量0.5L/min ；
[0121]H、真空烧结，600 °C?1150°C的升温斜率8°C /min，用时70分钟，真空度控制在200Pa以内，载气为氩气，氩气流量0.5L/min ；
[0122]1、真空烧结，1150°C?1280°C的升温斜率2°C /min，用时65分钟，真空度控制在50Pa以内；
[0123]J、真空烧结，1280°C?1350°C的升温斜率3°C /min，用时23分钟，真空度控制在50Pa以内；
[0124]K、分压烧结，1350°C?1500°C的升温斜率4°C /min，用时38分钟，真空度控制在500Pa以内；
[0125]L、分压烧结，1500°C保温90分钟，真空度控制在500Pa以内；
[0126]M、快速冷却，自然冷却至1000°C时充氩气快速冷却；
[0127]N、出炉，冷却到80°C以下开炉门出炉，得到本实施例的产品。
[0128]整个工艺过程历时12小时左右，出炉产品无裂纹，出料十分容易(专用涂料效果好)，用试样条检测结果是:密度D = 13.94吨/立方米；钴磁com = 14.4% ;磁力He =15kGs ;硬度HRA = 91.5 ;强度TRS = 4100。石蜡回收率是98.76%，炉膛内没有石蜡凝结现象，本实施例用的是圆形石墨平板舟皿，装舟是方形舟皿的2/3左右，生产效率较低，但生产的产品质量和实施例1和2基本一致。
[0129]以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。
【权利要求】
1.一种硬质合金的制作工艺，其步骤为: 步骤一、配料:将硬质合金的各种粉料按配方配制； 步骤二、球磨机混合: A在球磨机中按重量配比加入酒精、成型剂和步骤一配制好的粉料； B、启动球磨机，在球磨机内球棒的作用下，打磨并混合均匀成料浆； 步骤三、干燥:将料浆转入真空干燥炉中进行干燥，干燥后呈不规则颗粒状； 步骤四、擦筛:将干燥后的颗粒状物料进行擦筛后呈粉末状； 步骤五、冲压:将粉末状物料按产品重量及规格要求用油压冲压机冲压成型呈片状； 步骤六、石墨平板舟皿的前处理: A、将石墨平板舟皿表面石墨粉在专用处理箱中铲除； B、在真空炉内升温到15001:煅烧，保温3?5个小时； C冷却:将煅烧保温后的石墨平板舟皿冷却至室温； D、刷涂料:在石墨平板舟皿的表面刷一层专用涂料； 步骤七、层叠:将步骤五冲压后的片状物料放入步骤六处理好的石墨平板舟皿的上表面，然后分层叠加，每层之间用垫块隔层； 步骤八、烧结，将层叠好的物料转入真空烧结一体炉中进行烧结； A、按设定好的烧结真空一温度工艺曲线进行烧结； B、出炉，烧结完成后，出炉生产出硬质合金成品入库； 其中，步骤四所述的擦筛后粉末状物料为60?180目；步骤六所述的石墨平板舟皿和步骤七所述的垫块由二浸三焙的高纯石墨制作而成，密度大于1.8吨/立方米；所述的石墨平板舟皿平整度小于0.1皿、厚度为5?7皿、形状为方形或圆形。
2.根据权利要求1所述的一种硬质合金的制作工艺，其特征在于:步骤七所述的垫块与步骤五冲压后的片状物料等高，垫块上下保持在一条直线上。
3.根据权利要求1或2所述的一种硬质合金的制作工艺，其特征在于:所述的垫块用废旧石墨平板舟皿或边角料制作，用不同的形状代表不同的高度，长、宽单边不小于5皿，不大于 20mm。
4.根据权利要求3所述的一种硬质合金的制作工艺，其特征在于:步骤六中所述的专用处理箱为水淋式石墨回收装置。
5.根据权利要求3所述的一种硬质合金的制作工艺，其特征在于:步骤二中所述的酒精纯度大于98%、成型剂为58号石蜡。
6.根据权利要求3所述的一种硬质合金的制作工艺，其特征在于:步骤六中所述的专用涂料包括peg4000、石墨乳、高耐磨碳黑、吐温80、超细氧化铝和纯净水。
7.根据权利要求6所述的一种硬质合金的制作工艺，其特征在于:所述的专用涂料各自的重量份为:PEG400010?20 ；石墨乳10?20 ；高耐磨碳黑10?20 ；超细氧化铝5?15 ；吐温80占5-10 ；纯净水30?50，制作过程为:先将peg4000溶解于纯净水中，再将其它组分依次加到？郎4000溶解液中搅拌混合均匀即可。
8.根据权利要求6所述的一种硬质合金的制作工艺，其特征在于:所述的真空一温度工艺曲线为以下步骤: A、负压脱蜡，0℃?150℃的升温斜率10?15℃/min加化，用时10?15分钟，真空度控制在50-3以内；B.负压脱蜡，150℃?200℃的升温斜率5?101加化，用时5?10分钟，真空度控制在200以内； C、负压脱蜡，200℃?260℃的升温斜率3?61加化，用时10?20分钟，真空度控制在800PA以内； D、负压脱蜡，260℃:?320℃:的升温斜率0.3?1℃/min:加化，用时60?200分钟，真空度控制在800PA以内； E、负压脱蜡，320℃?360℃的升温斜率0.2?0.5℃/min加化，用时80?200分钟，真空度控制在800PA以内；F、负压脱蜡，360℃:?450℃:的升温斜率0.5?1℃/min:加化，用时90?180分钟，真空度控制在500PA以内； G负压脱蜡，450℃?600℃的升温斜率3?5℃/min加化，用时30?50分钟，真空度控制在300PA以内； H、真空烧结，600℃:?1150℃:的升温斜率5?8℃/min:加化，用时70?110分钟，真空度控制在200PA以内； I、真空烧结，1150℃:?1280℃:的升温斜率1?2℃/min:加化，用时65?130分钟，真空度控制在50PA以内； J、真空烧结，1280℃?1350℃的升温斜率2.5?3.5℃/min，用时20?28分钟，真空度控制在50PA以内； K分压烧结，1350℃:至最终温度的升温斜率3?4℃/min:加化，真空度控制在500PA以内； L、分压烧结，最终温度保温50?90分钟，真空度控制在500PA以内； M、快速冷却，自然冷却至100℃:时充氩气快速冷却； N出炉，冷却到80℃以下开炉门出炉。
9.根据权利要求8所述的一种硬质合金的制作工艺，其特征在于:所述的真空一温度工艺曲线的步骤八?6步骤的载气为氩气，并设置有石蜡回收系统；所述的氩气流量为0.5?1.217111111 ；所述的石蜡回收系统包括冷凝装置和在炉体外部的两级收蜡装置，其中:冷凝装置与两级收蜡装置通过管道连通；所述的cd、e步骤的真空度控制在300PA?800PA ；所述的？步骤的真空度控制在300PA?500PA ；所述的6步骤的真空度控制在100PA ?300PA过。
10.根据权利要求8所述的一种硬质合金的制作工艺，其特征在于:所述的步骤三的干燥过程中设置有酒精回收装置。
【文档编号】C22C1/04GK104498749SQ201410773586
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月15日 优先权日:2014年12月15日
【发明者】李光明 申请人:技锋精密刀具（马鞍山）有限公司