轻质高强度硬质合金棒材的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种硬质合金棒材的制造方法，特别是涉及轻质高强度硬质合金棒材制造方法。
【背景技术】
[0002]中国专利CN103774024A公开了一种轻质高强度硬质合金材料及其制造方法，其获得的刀具在加工不锈钢材料时切削加工进刀深度4mm，单边50 μ m，刀具寿命为加工距离为40m以上，但是使用该制造方法获得的硬质合金棒材两端硬度不一。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足，本发明的任务在于提供了一种轻质高强度硬质合金棒材的制造方法，解决烧结后棒材两端硬度不一，差别较大的问题。
[0004]本发明的技术方案是这样的，一种轻质高强度硬质合金棒材的制造方法，包括以下工艺步骤:将以下重量百分比的各组成成分原料Co 4?5%、TiC 46?51%、TaC 2.5?3.5%、NbC I ?1.2%、MoC 9 ?10%、Ni 9 ?10%、Si3N40.3 ?0.5%、ZrC 1.4 ?1.8%、WC 19?22%混合后湿磨、干燥处理、添加成型剂挤压成型、真空脱蜡烧结，所述烧结时，挤压成型的棒材坯料以棒材长度中点为旋转中心竖直旋转，所述竖直旋转的转动平面与水平面垂直，所述烧结时在真空炉温度分别达到240?250°C、570?580°C、820?830°C以及1200?1250 °C时保温20?30min，在真空炉温度达到1400?1450°C时经过50?60min降温至1250?1300°C后继续加热至1480?1500°C保温50?60min，随后自然冷却。
[0005]进一步的，所述竖直旋转的转动速度为2?4r/min。
[0006]进一步的，所述保温时，竖直旋转的转动速度为2r/min，其余时间转动速度为4r/
mino
[0007]优选的，所述成型剂为聚乙二醇。
[0008]优选的，所述各组成成分原料包括Re 0.3?0.4%。
[0009]优选的，各组成成分重量百分比为Co 5%, TiC 49 %, TaC 3 %, NbC I %, MoC10%、Ni 10%、Si3N40.3%、ZrC 1.4%、WC 20%、Re 0.3%。
[0010]本发明的轻质高强度硬质合金棒材冷却成型后两端硬度可达到均匀一致，用于制作切削金属及合金材料的刀具，具有较好的耐磨性和红硬性，刀具使用寿命提高。
【具体实施方式】
[0011]下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0012]实施例1:
[0013]将满足重量百分比为Co 5%, TiC 49%、TaC 3% ^ NbC I % ^ MoC 10%、Ni 10%、Si3N40.3%, ZrC 1.4%, WC 20%, Re 0.3%的各组分原料充分的混合后，进入球磨机进行湿式研磨；干燥研磨后的混合料，添加聚乙二醇成型剂通过挤压机挤压成型；挤压成型的棒材坯料进入真空炉内脱蜡处理，并逐渐加热至1400°C，其中当炉内温度分别达到240°C、570°C、820°C和1200°C时保温20min，即加热至240°C时保温20min然后继续加热至570°C保温20min再加热至820°C保温20min，再加热至1200°C保温20min加热至1400°C。当炉温达到1400°C后，停止加热，经过50min冷却降温至1250°C后重新加热至1480°C保温50min后自然冷却得到棒材。整个真空脱蜡烧结过程中，棒材坯料以棒材长度中点为旋转中心竖直旋转，竖直旋转的转动平面与水平面垂直，转速为4r/min，保温时转速为2r/min。成品棒材两端硬度均匀一致，棒材加工成所需刀具后进行测试，加工不锈钢材料，切削加工进刀深度4mm，单边50 μ m，刀具寿命为加工距离为49.3m。
[0014]实施例2:
[0015]将满足重量百分比为Co 5%、TiC 46% ^TaC 3.5% ^NbC I % ^MoC 10%、Ni 10%、Si3N40.3%, ZrC 1.8%, WC 22%, Re 0.4%的各组分原料充分的混合后，进入球磨机进行湿式研磨；干燥研磨后的混合料，添加聚乙二醇成型剂通过挤压机挤压成型；挤压成型的棒材坯料进入真空炉内脱蜡处理，并逐渐加热至1450°C，其中当炉内温度分别达到250°C、580°C、830°C和1250°C时保温30min，即加热至250°C时保温30min然后继续加热至580°C保温30min再加热至830°C保温30min，再加热至1250°C保温30min加热至1450°C。当炉温达到1450°C后，停止加热，经过60min冷却降温至1300°C后重新加热至1500°C保温60min后自然冷却得到棒材。整个真空脱蜡烧结过程中，棒材坯料以棒材长度中点为旋转中心竖直旋转，竖直旋转的转动平面与水平面垂直，转速为4r/min，保温时转速为2r/min。成品棒材两端硬度均匀一致，棒材加工成所需刀具后进行测试，加工不锈钢材料，切削加工进刀深度4mm，单边50 μ m，刀具寿命为加工距离为48.5m。
[0016]实施例3:
[0017]将满足重量百分比为Co 4%, TiC 51%、TaC 2.5%、NbC 1.2%, MoC 9.5%、Ni10%, Si3N40.4%, ZrC2L 5%, WC 19.5%, Re 0.4%的各组分原料充分的混合后，进入球磨机进行湿式研磨；干燥研磨后的混合料，添加聚乙二醇成型剂通过挤压机挤压成型；挤压成型的棒材坯料进入真空炉内脱蜡处理，并逐渐加热至1450°C，其中当炉内温度分别达到245°C、575°C、825°C和1200°C时保温25min，即加热至245°C时保温25min然后继续加热至575°C保温25min再加热至825°C保温25min，再加热至1200°C保温25min加热至1450°C。当炉温达到1450°C后，停止加热，经过55min冷却降温至1280°C后重新加热至1480°C保温55min后自然冷却得到棒材。整个真空脱蜡烧结过程中，棒材坯料以棒材长度中点为旋转中心竖直旋转，竖直旋转的转动平面与水平面垂直，转速为4r/min，保温时转速为2r/min。成品棒材两端硬度均匀一致，棒材加工成所需刀具后进行测试，加工不锈钢材料，切削加工进刀深度4mm，单边50 μ m，刀具寿命为加工距离为49m。
[0018]实施例4:
[0019]将满足重量百分比为Co 4.6%、TiC 51%、TaC 2.7%, NbC I % ^ MoC 9.5%、Ni9%, Si3N40.4%, ZrC2L 4%, WC 20%, Re 0.4%的各组分原料充分的混合后，进入球磨机进行湿式研磨；干燥研磨后的混合料，添加聚乙二醇成型剂通过挤压机挤压成型；挤压成型的棒材坯料进入真空炉内脱蜡处理，并逐渐加热至1430°C，其中当炉内温度分别达到240°C、570°C、820°C和1200°C时保温30min，即加热至240°C时保温30min然后继续加热至570°C保温30min再加热至820°C保温30min，再加热至1250°C保温30min加热至1430°C。当炉温达到1430°C后，停止加热，经过50min冷却降温至1280°C后重新加热至1480°C保温55min后自然冷却得到棒材。整个真空脱蜡烧结过程中，棒材坯料以棒材长度中点为旋转中心竖直旋转，竖直旋转的转动平面与水平面垂直，转速为4r/min，保温时转速为2r/min。成品棒材两端硬度均匀一致，棒材加工成所需刀具后进行测试，加工不锈钢材料，切削加工进刀深度4mm，单边50 μ m，刀具寿命为加工距离为48.8m。
[0020]实施例5:
[0021]将满足重量百分比为Co 5%、TiC 51%^TaC 3%、NbC L2%、MoC 9%、Ni 9.5%,Si3N40.5%, ZrC2L 5%, WC 19%, Re 0.3%的各组分原料充分的混合后，进入球磨机进行湿式研磨；干燥研磨后的混合料，添加聚乙二醇成型剂通过挤压机挤压成型；挤压成型的棒材坯料进入真空炉内脱蜡处理，并逐渐加热至1400°C，其中当炉内温度分别达到240°C、575°C、825°C和1200°C时保温20min，即加热至240°C时保温20min然后继续加热至575°C保温20min再加热至825°C保温20min，再加热至1200°C保温20min加热至1400°C。当炉温达到1400°C后，停止加热，经过60min冷却降温至1250°C后重新加热至1500°C保温60min后自然冷却得到棒材。整个真空脱蜡烧结过程中，棒材坯料以棒材长度中点为旋转中心竖直旋转，竖直旋转的转动平面与水平面垂直，转速为4r/min，保温时转速为2r/min。成品棒材两端硬度均匀一致，棒材加工成所需刀具后进行测试，加工不锈钢材料，切削加工进刀深度4mm，单边50 μ m，刀具寿命为加工距离为48。
【主权项】
1.一种轻质高强度硬质合金棒材的制造方法，其特征在于，包括以下工艺步骤:将以下重量百分比的各组成成分原料Co 4?5%、TiC 46?51 %、TaC 2.5?3.5%、NbC I?1.2% ^ MoC 9 ?10%、Ni 9 ?10%、Si3N4 0.3 ?0.5%、ZrC 1.4 ?1.8%、WC 19 ?22%混合后湿磨、干燥处理、添加成型剂挤压成型、真空脱蜡烧结，所述烧结时，挤压成型的棒材坯料以棒材长度中点为旋转中心竖直旋转，所述竖直旋转的转动平面与水平面垂直，所述烧结时在真空炉温度分别达到240?250°C、570?580°C、820?830°C以及1200?1250°C时保温20?30min，在真空炉温度达到1400?1450 °C时经过50?60min降温至1250?1300°C后继续加热至1480?1500°C保温50?60min，随后自然冷却。2.根据权利要求1所述的轻质高强度硬质合金棒材的制造方法，其特征在于:所述竖直旋转的转动速度为2?4r/min。3.根据权利要求1所述的轻质高强度硬质合金棒材的制造方法，其特征在于:所述保温时，竖直旋转的转动速度为2r/min，其余时间转动速度为4r/min。4.根据权利要求1所述的轻质高强度硬质合金棒材的制造方法，其特征在于:所述成型剂为聚乙二醇。5.根据权利要求1所述的轻质高强度硬质合金棒材的制造方法，其特征在于:所述各组成成分原料包括Re 0.3?0.4%。6.根据权利要求5所述的轻质高强度硬质合金棒材的制造方法，其特征在于:各组成成分重量百分比为 Co 5%、TiC 49% ^ TaC 3%、NbC I % ^ MoC 10%、Ni 10% ^ Si3N4 0.3%,ZrC 1.4% ^ WC 20%、Re 0.3%。
【专利摘要】本发明公开了一种轻质高强度硬质合金棒材的制造方法，包括各组成成分原料混合后湿磨、干燥处理、添加成型剂挤压成型、真空脱蜡烧结，所述烧结时，挤压成型的棒材坯料以棒材长度中点为旋转中心竖直旋转，所述竖直旋转的转动平面与水平面垂直，所述烧结时在真空炉温度分别达到240～250℃、570～580℃、820～830℃以及1200～1250℃时保温20～30min，在真空炉温度达到1400～1450℃时经过50～60min降温至1250～1300℃后继续加热至1480～1500℃保温50～60min，随后自然冷却。本发明轻质高强度硬质合金棒材成品两端硬度均匀一致。
【IPC分类】C22C1/04, C22C29/06
【公开号】CN105112698
【申请号】CN201510535007
【发明人】唐晓东
【申请人】苏州瑞森硬质合金有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月27日