一种硬质合金材料的制备方法与系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种硬质合金的制备方法与系统，用于制备新型硬质合金棒材，属于 硬质合金技术领域。
[0002] 由该新型硬质合金制备的整体刀具主要是用来加工HRC硬度> 60°以上的难加 工材料，孔深可达150mm以上。 技术背景
[0003] 现有技术中，用于深孔加工的高硬度硬质合金整体刀具基本上采用刀杆连接的方 式进行加长，主要原因是，现有刀具的韧性和耐磨性不能同时满足要求。然而，刀杆连接式 硬质合金刀具深孔加工通用性不强，行业需求量不大，有局限性，特别是精度差，寿命低，不 能满足市场的需求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种硬质合金的制备方法，用于制备新型硬质合金棒材的整 体刀具，具有韧性好、耐磨等特性，可用于大于150mm的深孔加工，提高刀具的使用寿命及 工作效率、改善工件的品质。
[0005] 为此，根据本发明的第一方面，提供了一种硬质合金的制备方法，其特征在于，以 Fsss粒度为0. 4ym的WC粉末、Fsss粒度大于0. 8ym而小于1ym的Co粉末为原料，以碳 化钒和碳化铬为抑制剂，经过配料、球磨、喷雾干燥、挤压成型、压力烧结工序（优选地还包 含深加工工序），制备出晶粒度小于0. 6ym的（超细）硬质合金。
[0006] 优选地，所述硬质合金为纳米级材料；所述硬质合金制备成插入棒材；和/或，所 述硬质合金制备成棒材。
[0007] 优选地，磨矿介质与物料的质量比为（4. 6-5. 0) : 1 (优选4. 8:1);球磨时间 65-75h;和/或，压力烧结工序中，烧结温度控制在1390-14KTC，烧结时间1. 2-1. 5h，烧结 压力为7-9MPa。
[0008] 优选地，所述的WC粉末、Co粉末和抑制剂的质量比为 (85-88) : (12-13. 5) : (0. 8-1. 2) 〇
[0009] 优选地，所述的碳化钒和碳化铬抑制剂的质量比为0. 8-1. 2。
[0010] 根据本发明的第二方面，提供了一种硬质合金，其特征在于，该硬质合金通过本发 明所述的方法制成。
[0011] 优选地，所述硬质合金为纳米级材料；所述硬质合金制备成插入棒材；和/或，所 述硬质合金制备成棒材。
[0012] 根据本发明的第三方面，提供了一种硬质合金的制备系统，其特征在于，该系统依 次包括配料装置、球磨装置、喷雾干燥装置、挤压成型装置和压力烧结装置（优选地还包含 深加工装置），配料装置包括WC粉末粒度控制器、Co粉末粒度控制器、碳化钒和碳化铬比例 控制器、以及WC粉末、Co粉末和抑制剂的质量比控制器；球磨装置包括磨矿介质与物料的 质量比控制器、球磨时间控制器；压力烧结装置包括烧结温度控制器、烧结时间控制器、烧 结压力控制器。
[0013] 优选地，所述硬质合金为纳米级材料；所述硬质合金制备成插入棒材；和/或，所 述挤压成型装置包括棒材成型模具。
[0014] 优选地，WC粉末粒度控制器为Fsss粒度为0. 4ym的控制器；Co粉末粒度控制 器为Fsss粒度大于0. 8ym而小于1ym的控制器；磨矿介质与物料的质量比控制器为 (4. 6-5. 0) : 1 (优选4. 8:1)的控制器；球磨时间控制器为65-75h的控制器；烧结温度控制 器为1390-1410°C的控制器；烧结时间控制器为1. 2-1. 5h的控制器；烧结压力控制器为 7-9Mpa的控制器；碳化钒和碳化铬比例控制器为0. 8-1. 2的控制器；和/或，WC粉末、Co粉 末和抑制剂的质量比控制器为（85-88) : (12-13. 5) : (0. 8-1. 2)的控制器。
[0015] 根据本发明，优化了硬质合金原料、抑制剂等的配料，以及球磨、烧结工艺技术参 数，制备出了新型硬质合金。
[0016] 根据本发明，以Fsss粒度为0. 4ym的WC粉末、Fsss粒度大于0. 8ym、小于1ym 的Co粉末为原料，以及碳化钒和碳化铬为抑制剂，经过配料、球磨、喷雾干燥、挤压成型、压 力烧结和深加工等工序，制备出晶粒度小于〇. 6ym的新型硬质合金棒材；磨矿介质与物料 的质量比为4. 8 : 1，球磨时间65-75h;压力烧结工序中，烧结温度控制在1390-14KTC，烧结 时间1. 2-1. 5h，烧结压力为7-9Mpa。
[0017] 优选地，所述的WC粉末、Co粉末和抑制剂的质量比为 (85-88) : (12-13. 5) : (0. 8-1. 2) 〇
[0018] 优选地，所述的碳化钒和碳化铬抑制剂的质量比为0. 8-1. 2。
[0019] 根据本发明的新型硬质合金，韧性强、耐磨性好，使用该材质进行深孔加工，刀具 的使用寿命能提高近30%，切削速度能提升15%。
[0020] 根据本发明的新型硬质合金，属高端产品，具有高硬度、韧性强的综合力学性能， 耐磨抗折性强。
[0021] 本发明使用含量更高的钴粉，添加适量的抑制剂，使产品达到优良的力学使用性 能，WC原料、钴粉、抑制剂的配方和整个生产流程都有科学的控制。
[0022] 根据本发明，以晶粒为0. 4微米的WC，超细钴粉和超细碳化钒以及化铬作为原料， 添加研磨介质酒精和成型剂，经过滚筒湿磨、喷雾干燥、挤压成型、压力烧结和深加工等工 序，制备了出新型硬质合金棒材。
[0023] 本发明的配方并非显而易见，需要付出创造性的劳动进行摸索。抑制剂碳化钒和 碳化铬的含量与合理比例的搭配，并不能通过有限次的试验就能够得到。该产品在烧结过 程中，必须付出创造性的劳动才能使得这两种抑制剂较好地、合理地抑制WC晶粒度的长 大，才能使该产品具有较均匀的金相组织结构，达到高硬度、高强度的性能，进而可用作深 孔钻头，并且较普通钻头提高加工效率。
[0024] 优化烧结工艺的哪些参数以及如果实现这种优化，都不是容易想到的。
【附图说明】
[0025] 图1是根据本发明的新型硬质合金棒材的扫描电镜的组织结构图；
[0026] 图2是根据本发明的新型硬质合金棒材的制备系统结构原理示意图。
【具体实施方式】
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