一种提高挖路齿用WC‑Co硬质合金的生产稳定性的方法与流程

文档序号:12109626阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法,其特征在于,将质量分数为6wt%~16wt%的Co和粒度为8.5~28.7μm的WC粉料a磨制得平均粒度为4.0~6.0μm的混合料1;将质量分数为6wt%~16wt%的Co和粒度为40~60μm的WC粉料b磨制得平均粒度为20~30μm的混合料2;将混合料1和混合料2混合得混合料3,其中,混合料2中的WC占混合料3的WC总量的5~50%;将配料后的物料再经混合、过筛、压制成型、烧结制得所述的挖路齿用WC-Co硬质合金;

烧结过程包括以下步骤:

步骤(1)脱成型剂:以2~4℃/min的升温速率升至300~320℃后保温25~35min,期间以35~45L/min的速率通入H2;再以1.0~1.5℃/min的升温速率升至400~500℃保温70~90min,期间以55~65L/min的速率通入H2;随后再以1~3℃/min的升温速率升至550~650℃保温70~90min,期间以35~45L/min的速率通入H2;完成脱脂步骤;

步骤(2):修碳:

步骤(1)后,在600~1000℃下在35~45L/min的CH4∶H2=1~2∶98~99的混合气氛下进行碳量修正;随后再以3.0~3.5℃/min升温至1000~1200℃并在40~80L/min的CH4∶H2=1~4∶96~99的混合气氛下保温110~130min进行碳量精准修正;

步骤(3):真空及加压烧结:步骤(2)修碳后,再在1200℃~1380℃预烧段30~120min;随后再在1390℃~1500℃加压烧结段40~100min,加压烧结的2~3MPa。

2.如权利要求1所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法,其特征在于,所述的WC粉料a的粒径为14.0~18.0μm;混合料1中,Co所占的重量百分数为10wt%~13wt%。

3.如权利要求2所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法,其特征在于,所述的WC粉料b的粒径为40~50μm;混合料2中,Co所占的重量百分数为10wt%~13wt%。

4.如权利要求3所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法,其特征在于,将混合料1和混合料2时,混合料2中的WC占混合料3的WC总量的20~40%。

5.如权利要求4所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法,其特征在于,制备混合料1和混合料2所采用的Co的粒径为2~2.5μm。

6.如权利要求1或5所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法,其特征在于,制备混合料1的球磨参数为:以酒精作介质在滚动式球磨机中进行湿磨,球料比为3∶1,液固比为350mL/kg,球磨机转速为42r/min,球磨12~24h;

制备混合料2的球磨参数为:以酒精作介质在滚动式球磨机中进行湿磨,球料比为3∶1,液固比为350mL/kg,球磨机转速为42r/min,球磨72~100h。

7.如权利要求6所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法,其特征在于,将混合料3在200~500MPa下压制成压坯。

8.如权利要求1所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法,其特征在于,步骤(2)中,在600~1000℃下碳量修正的混合气氛为CH4∶H2=1∶99;其中,CH4∶H2=1∶99的流速为40L/min。

9.如权利要求8所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法,其特征在于,步骤(2)中,在1000~1200℃下的碳量精准修正过程中,以48~80L/min的速度通入CH4∶H2=1.5~2.5∶97.5~98.5混合气氛。

10.如权利要求1所述的提高挖路齿用WC-Co硬质合金的生产稳定性的方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤(a):将选用粒度为14.0~18.0μm的WC粉料a,加入10wt%~13wt%的粒径为2~2.5μm的Co粉,以酒精作介质在滚动式球磨机中进行湿磨,球料比为1∶3,液固比为350mL/kg,球磨机转速为42r/min,球磨12~24h后干燥;混合料1的平均粒度为4.0~5.0μm;

步骤(b):选用粒度为40~50μm的WC粉料b,加入10wt%~13wt%粒径为2~2.5μm的Co粉,以酒精作介质在滚动式球磨机中进行湿磨,球料比为1∶3,液固比为350mL/kg,球磨机转速为42r/min,球磨72~100h后干燥,混合料2的平均粒度为20~30μm;

步骤(c):将混合料1与混合料2混合均匀得混合料3,所得到的混合料2的加入量为WC总量的30~40%;随后将混合料3过80目筛网;

步骤(d):将步骤(c)中所得到的混合料3压制成压坯,压制压力为300~350MPa;

步骤(e):烧结:

步骤(1)脱成型剂:将坯体置于一体化烧结炉中从室温步骤(1)中:以3℃/min的升温速率升至300℃后保温30min,期间以40L/min的速率通入H2;再以1.2℃/min的升温速率升至450℃保温80min,期间以60L/min的速率通入H2;随后再以2℃/min的升温速率升至600℃保温80min,期间以40L/min的速率通入H2;

步骤(2):精确修碳:

在600~1000℃下CH4∶H2为1∶99的混合气氛下进行碳量修正,其中,所述的混合气氛的流速为40L/min;随后再以升温速率3.3℃/min速率升温至1000~1200℃并保温120min,保温期间通入CH4∶H2为1.5~2.5∶97.5~98.5的混合气体,所述的混合气体的流速为40~80L/min;

步骤(3):真空及加压烧结:在压力烧结炉中真空状态下进行烧结,工艺参数为:1200℃~1380℃预烧段30~120min;1390℃~1500℃加压烧结段40~100min,加压烧结过程的压力为2~3MPa。

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