超细晶粒单双直孔硬质合金圆棒制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种粉末冶金制备方法，特别是单双直孔硬质合金圆棒制造方法。广 泛用于制作各种生产加工领域：如：制作各种整体硬质合金PCB微钻、钻头、立铣刀、铰刀 等工具，用于加工错合金、不镑钢、耐热合金钢、球墨铸铁、银基及钦合金、有色金属等制品； 以及制作各种形状的插件，硅钢片及冷乳板，不锈钢冲头、顶针、冲针等。属粉末冶金制造技 术领域。
[0002]
【背景技术】： 在现代工业和技术的高速发展中，硬质合金的应用范围越来越广，但使用硬质合金部 门如机械加工、电子信息产业等也对硬质合金的使用性能提出了最新的高要求。如电子 信息产业的高集成化，电子元件小型化，出現了需加工PCB板的高硬度高强度，直径小达 0. 2_的微钻；以及航空航天工业的新型铝合金及复合材料，要求高硬度精孔钻具，以及许 多特种材料都要求高耐磨切削刀片，以达其加工精度。正是在这些新情况下，推动了无粘结 相、低粘结相纳米硬质合金的发展。尤其是，在机械加工方面新近出現的单双直孔圆棒硬质 合金制作各种硬质合金工具，采用单双直孔硬质合金圆棒制作工具具有中心带有微孔，便 于进行加工中的冷却或润滑，这样可以大大提高工具的使用寿命，提高工作效率。但是要在 硬质合金中加工出微孔，尤其是双孔是很不容易的，现有的单双直孔圆棒硬质合金圆棒普 遍存在内外的质量不一致，一致影响整体性能的不足。比如说加砂水刀的砂管，对硬质合金 提出了苛刻要求，加砂水刀是水中加入细小的石榴子砂粒（显微硬度1438HV。比重3. 98。 粒度60、80、100、120目），高压水和砂通过砂管使高速射流的砂粒，对被加工材料进行强大 的磨蚀。砂水细流直径从0. 5到1. 27mm时，水压力约为300MPa~500MPa，水砂混流速度 约800~1000米/秒。加砂水刀是当前世界上唯一一种冷态高能束流加工技术。可以切 割非常硬的材料，在无需进行区域加热的情况下对厚达200_的金属（如铬镍铁合金、钛、 工具钢等)、花岗岩、单晶硅等各种石料、近代高硬兼韧的复合材料、玻璃、陶瓷或者弹性橡 胶等进行切割加工。如汽车工业、航空工业、石料和瓷砖工业、工具和模具制造工业等都进 行了应用。可是现有的砂管采用单双直孔硬质合金圆棒制作时普遍存在砂管内表面硬度达 不到理想的状态，在细小的石榴子砂粒的冲击下，很容易出现磨损，以至影响砂管的使用性 能，很有必要对此加以改进。
[0003] 通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明相关的主要 有以下几个： 1、专利号为CN201410600566. 8，名称为"一种硬质合金圆形棒材真空烧结防弯曲的方 法"的发明专利，该专利公开了一种硬质合金圆形棒材真空烧结防弯曲的方法，其工艺步骤 包括：a、挤压机压制成形；b、压制石墨舟皿装载坯料以进行自然干燥；c、坯料裁切；d、将坯 料随脱胶预烧石墨舟皿放入脱胶炉内进行脱胶预烧；e、坯料机械加工；f、于石墨盖板的盖 板V形槽表面、石墨底板的底板V形槽表面涂覆防粘涂料；g、防粘涂料自然干燥；h、烧结装 载石墨舟皿装载坯料，坯料卡持于底板V形槽与盖板V形槽之间；i、将坯料随烧结装载石墨 舟皿放入真空烧结炉，关闭炉门后进行抽真空；j、坯料真空烧结；k、随炉冷却至室温，圆形 棒材制备完成。
[0004] 2、专利号为CN201520357841，名称为" 一种制作硬质合金圆棒的优化模具"的发 明专利，该专利公开了一种制作硬质合金圆棒的优化模具，它包括：左模具、中间模具、右模 具；所述的左模具、中间模具、右模具上设有圆弧槽，三块模具上的圆弧槽组成一个完整的 圆孔，通过该模具生产出来的圆棒圆度高，比原有的制作出来的圆棒，减少一道打磨工序， 启到降低加工成本、提高生效率的作用。
[0005] 3、专利号为CN200410045029，名称为"超细晶粒硬质合金材料"的发明专利，该专 利公开了一种硬质合金材料，特别是一种超细晶粒硬质合金材料。超细晶粒硬质合金材料 由超细晶粒碳化钨即〇. 5 μ m的WC、金属钴Co、碳化钒VC和碳化铬Cr3C2组成，其各组分之 间的重量百分比为：WC : Co : VC : Cr3C2等于90~92.5 : 7~9 : 0.1~0.5 : 0.3~ 0. 7。该材料既具有很高的硬度和耐磨性能，同时又具有很高的强度和韧性。
[0006] 上述这些专利虽说都涉及到了硬质合金圆棒，但都未涉及到单双直孔硬质合金圆 棒，虽说专利号为CN200410045029，名称为"超细晶粒硬质合金材料"的发明专利涉及到一 种超细晶粒硬质合金材料，但并不能解决单双直孔硬质合金圆棒微孔内外表面硬度一致的 问题，因此仍有必要加以改进。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的就是根据目前单双直孔硬质合金圆棒所存在的问题，提出一种能改 善单双直孔硬质合金圆棒内孔表面质量，使得单双直孔硬质合金圆棒微孔内表面与圆棒外 表面性能一致的单双直孔硬质合金圆棒制作方法及制品。
[0008] 根据上述发明目的，本发明所提出的技术方案是：一种单双直孔硬质合金圆棒制 作方法，采用以天然橡胶为主体的干袋式等静压橡胶软模胶料制作单双直孔硬质合金圆棒 微孔成型模具；将天然或合成橡胶、氧化锌、硬脂酸和辅助助剂均匀混炼，并在混炼时加入 导热增硬剂，再整体硫化制成单双直孔硬质合金圆棒微孔坯料成型橡胶软模；在压制单双 直孔硬质合金圆棒坯料时，通过成型橡胶软模中的导热增硬剂增加单双直孔硬质合金圆棒 微孔的成型温度，并使得导热增硬剂中的增硬材料渗透到单双直孔硬质合金圆棒微孔内表 面层内，提高单双直孔硬质合金圆棒微孔内表面硬度。
[0009] 进一步地，所述的导热增硬剂为具有导热增硬性能的金属微粉，包括金属钨微粉、 金属锆微粉或金属钛微粉。
[0010] 进一步地，所述的金属微粉为颗粒度在〇. 2-0. 4 μ m的微粉，微粉纯度在97-99%。
[0011] 进一步地，所述的金属微粉在成型橡胶软模所占重量百分比为总体材料重量的 2-5%，金属微粉在物料混合时加入，搅拌均匀即可。
[0012] 进一步地，所述的成型橡胶软模各组分的重量份量配比如下： 天然或合成橡胶 45-80份 氧化锌 4-5份 硬脂酸 1-3份 辅助助剂 23-35份 导热增硬剂 2-5份； 进一步地，所述的辅助助剂包括防老剂、补强剂、增塑剂、硫化剂和促进剂，按照性能需 要自由组配。
[0013] 进一步地，所述的硬质合金圆棒毛坯工艺流程是： 按用途要求配方一制粉一制作成型橡胶软模一压制一成型一低压烧结一成型毛坯 -外圆磨精磨一制成制品。<