一种硬质合金渗碳制品的处理方法与流程

本发明属于硬质合金的制造领域，具体涉及一种硬质合金渗碳制品的处理方法。
背景技术：
：硬质合金被称为“工业牙齿”，它具有高强度高硬度的优点，在汽车零部件、电子零部件、矿山凿岩和模具加工领域具有广泛应用，硬质合金生产困难，工艺复杂，良率不高，而碳的含量在很大程度上影响和决定了硬质合金的机械物理性能。硬质合金中饱和的碳含量在一个区间范围内，低于此范围的会产生硬质合金缺碳，高于此范围的会产生过饱和单质存在的游离碳，使硬质合金产生渗碳。游离碳等同于杂质缺陷，它的存在会影响和降低硬质合金的机械物理性质。因此优质的硬质合金都要最大限度的消除和减少游离碳的存在。硬质合金在制造过程的掺胶、垫烧涂料等会影响硬质合金中碳的含量，使硬质合金发生渗碳。硬质合金渗碳制品需要通过后续脱碳工艺来去碳。目前国内各大厂商都在研究如何将渗碳硬质合金制品进行脱碳，如利用氧化镁的还原性在高温下将硬质合金渗碳制品中的游离碳还原，但是反应得到的镁单质极不稳定，易爆炸发生危险。技术实现要素：有必要提供一种安全、高性价比且能保证产品品质的硬质合金渗碳制品的处理方法。本发明实施例提供一种硬质合金渗碳制品的处理方法，包括以下步骤：a、将氧化铝粉或氧化钛粉与活性碳粉放入球磨罐内进行研磨以得到混合料；b、用所述混合料包裹待处理的所述硬质合金渗碳制品，并装入烧结舟皿中；c、将装有被所述混合料包裹的硬质合金渗碳制品的烧结舟皿放入真空烧结炉进行烧结以得到处理后的硬质合金制品。优选地，所述氧化铝粉、氧化钛粉及活性碳粉的粒径范围为0.2～0.6微米，纯度为99％以上。优选地，所述活性碳粉占所述混合料总重量的5％～10％，所述氧化铝粉或氧化钛粉占所述混合料总重量的90％～95％。优选地，所述步骤a中所述球磨罐中还放有研磨球，所述研磨球与所述混合料的重量比为5：1。优选地，所述步骤a中研磨的时间为3～4小时。优选地，所述步骤b包括：将所述混合料从所述球磨罐内倒入一筛网，用所述筛网将所述混合料撒在一烧结舟皿中，然后将待处理的所述硬质合金渗碳制品放置于所述烧结舟皿的混合料上，再将所述混合料撒在所述硬质合金渗碳制品表面。优选地，所述步骤c中的烧结包括：迅速升温至800℃，再缓慢升温至1300℃～1600℃并保温1～2小时。相比于现有技术，本发明通过使硬质合金渗碳制品中的游离碳与金属氧化物发生反应，脱出硬质合金渗碳制品内的游离碳，并且反应生成物为固体形式稳定存在，安全可靠无污染，解决了硬质合金渗碳制品脱碳过程中不安全的技术问题，且提高了硬质合金的良率。附图说明图1为本发明实施例提供的一种硬质合金渗碳制品的处理方法流程示意图。图2a为本发明提供的实施例1中待处理的硬质合金渗碳制品的金相检测图。图2b为本发明提供的实施例1中处理后的硬质合金制品的金相检测图。图3a为本发明提供的实施例2中待处理的硬质合金渗碳制品金相检测图。图3b为本发明提供的实施例2中处理后的硬质合金制品的金相检测图。具体实施方式为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例。下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。请参见图1，本发明涉及一种硬质合金渗碳制品的处理方法，其中所述的硬质合金渗碳制品钴的质量百分比(即钴磁)一般大于8.5％(正常范围6.5％～8.5％)，金相检测有渗碳相存在。该处理方法包括以下步骤：a、将氧化铝粉或氧化钛粉与活性碳粉按比例放入球磨罐内进行研磨以得到混合料；b、用所述混合料包裹待处理的所述硬质合金渗碳制品，并装入烧结舟皿中；c、将装有被所述混合料包裹的所述硬质合金渗碳制品的烧结舟皿放入真空烧结炉进行烧结以得到处理后的硬质合金制品。步骤a中，氧化铝粉或氧化钛粉粒径均小于0.6微米。在本发明实施例中，所述氧化铝粉、氧化钛粉与活性碳粉粒径为0.2～0.6微米，纯度为99％以上。所述活性碳粉占混合料总重量的5％～10％，所述氧化铝粉或氧化钛粉占混合料总重量的90％～95％。另外，球磨罐中还放有研磨球，所述研磨球与所述混合料的重量比优选为5：1，研磨时间一般为3～4小时。步骤b可以包括以下步骤：将所述混合料从所述球磨罐内倒入一筛网，用所述筛网将所述混合料撒在一烧结舟皿中，然后将待处理的所述硬质合金渗碳制品放置于所述烧结舟皿的混合料上，再将所述混合料撒在所述硬质合金渗碳制品表面。从而实现所述硬质合金渗碳制品被所述混合料完全包裹。步骤c中，优选地，所述烧结处理包括以下步骤：迅速升温至800℃，再缓慢升温至1300℃～1600℃并保温1～2小时。实施例1：请参见表1和图2a，待处理的硬质合金渗碳制品相关参数如下：两支直径为6mm、长度为310mm的硬质合金渗碳制品，钴的质量百分比(即钴磁)为9.30％，矫顽力17.3ka/m，硬度1520hv，抗弯强度2800mpa/mm，金相检测结果表明有渗碳相存在。具体步骤：将470.05g氧化铝粉与29.95g活性碳粉加入球磨罐，研磨3.5小时，得到混合料，将混合料从球磨罐内倒入筛网，用筛网将所述混合料撒在烧结舟皿中，厚度为1.5mm，然后将硬质合金渗碳制品放置于烧结舟皿中，再将混合料撒在硬质合金渗碳制品表面，厚度为1.5mm，使混合料将硬质合金渗碳制品包裹，将装有被混合料包裹的硬质合金渗碳制品的烧结舟皿放入真空烧结炉中，迅速升温至800℃，再缓慢升温至1380℃，并在真空烧结炉内保温1.5小时，保温结束后，随炉冷却至室温，取出所得到的硬质合金制品，进行测试。请参见表1，处理后所得到的硬质合金制品中钴的质量百分比(即钴磁)为8.31％(正常范围6.5％～8.5％)，矫顽力15.7ka/m(正常范围15ka/m～18ka/m)，硬度1580hv(正常范围1550hv～1650hv)，抗弯强度3800mpa/mm(正常范围大于3500mpa/mm)。表1实施例1中硬质合金渗碳制品处理前后相关参数钴磁(％)矫顽力(ka/m)硬度(hv)抗弯强度(mpa/mm)处理前9.3017.315202800处理后8.3115.715803800请参阅图2b，金相检测结果表明，处理后所得到的硬质合金制品无渗碳相存在。以上测试结果表明，处理后所得到的硬质合金制品无渗碳，且各种物性指标都在正常范围内。实施例2：请参见表2和图3a，待处理的硬质合金渗碳制品相关参数如下：两支直径为6mm、长度为310mm的硬质合金渗碳制品，钴的质量百分比(即钴磁)为8.71％，矫顽力16.83ka/m，硬度1557hv，抗弯强度2800mpa/mm，金相检测结果表明有渗碳相存在。具体步骤：将470g氧化钛粉与30g活性碳粉加入球磨罐，研磨3.5小时，得到混合料，将混合料从球磨罐内倒入筛网，用筛网将所述混合料撒在烧结舟皿中，厚度为1.5mm，然后将硬质合金渗碳制品放置于烧结舟皿中，再将混合料撒在硬质合金渗碳制品表面，厚度为1.5mm，将装有被混合料包裹的硬质合金渗碳制品的烧结舟皿放入真空烧结炉中，迅速升温至800℃，再缓慢升温至1380℃，并在真空烧结炉内保温1.5小时，保温结束后，随炉冷却至室温，取出所得到的硬质合金制品，进行测试。请参见表2，处理后所得到的硬质合金制品钴的质量百分比(即钴磁)为8.31％(正常范围6.5％～8.5％)，矫顽力15.71ka/m(正常范围15ka/m～18ka/m)，硬度1587hv(正常范围1550hv～1650hv)，抗弯强度4019mpa/mm(正常范围大于3500mpa/mm)。表2实施例2中硬质合金渗碳制品处理前后相关参数钴磁(％)矫顽力(ka/m)硬度(hv)抗弯强度(mpa/mm)处理前8.7116.8315572800处理后8.3115.7115874019请参阅图3b，金相检测结果表明处理后所得到的硬质合金制品无渗碳相存在。以上测试结果表明，脱碳处理后所得到的硬质合金制品金相检测无渗碳相存在，且各种物性指标都在正常范围内。可以理解的是，还可以用其他方式进行步骤b，只要能实现所述硬质合金渗碳制品被所述混合料完全包裹即可，例如先将混合料存入烧结舟皿中，再将硬质合金渗碳制品装入存有混合料的烧结舟皿中，使硬质合金渗碳制品被混合料包裹，而不限于本发明实施例所述方式及步骤。另外，可选择的是，也可以先将待处理的硬质合金用混合料包裹，再将其放入烧结舟皿中。本发明实施例提供的处理方法主要利用在一定温度的真空环境中，金属氧化物与硬质合金渗碳制品中的游离碳发生反应，使其脱除游离碳。该处理方法还通过在反应前在金属氧化物中加入活性碳粉，保证了反应中硬质合金渗碳制品内外碳梯度不至于过大而过度除碳、造成硬质合金缺碳。并且该处理方法的反应生成物为固体形式稳定存在，安全可靠无污染，解决了硬质合金渗碳制品脱碳过程中不安全的技术问题，且提高了硬质合金的良率。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。当前第1页12