专利名称：超细硬质合金的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种超细硬质合金的制备方法。
(二)
背景技术：
硬质合金以其高硬度和高强度有着广泛的用途。目前国内在制造加工有色金属和 黑色金属的铣刀和钻头时所采用的材质一般粒度0.8i;m左右的WC粉和重量百分比为10X 的Co粉，并添加重量百分比为0. 5%的晶粒抑制剂Cr3C2粉，其硬度通常在91. 8HRA以下， 耐磨性较差。 另外，由于硬质合金是以碳化钨和稀有金属钴为主要原料，其经济价值和制造成 本比较高，钨钴的回收是一项极有价值的回收领域。如何从废旧硬质合金中提取有效成分 进行后续硬质合金的制备也是本发明解决的问题。
(三)
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种从废旧硬质合金中提取有效成分进行超 细硬质合金制备，从而使硬质合金生产成本大大降低，同时制得产品耐磨性增加的超细硬 质合金的制备方法。 —种超细硬质合金的制备方法，所述制备方法包括将各合金原料配料后进行湿 磨、干燥、挤压成型、低压烧结而得超细硬质合金；所述合金原料包括下述组分7. 7 8. 2Wt^的Co粉、28 32Wt^的废旧硬质合金提取物、余量为WC粉，并控制碳平衡值为 +0. 20 +0. 22% ;所述废旧硬质合金提取物由废旧硬质合金经锌熔法处理而得，并由下述 组分组成6 8Wt% Co粉，余量为WC粉。 优选地，所述合金原料还含有0. 3 0. 6Wt%的Cr3C2。经发明人研究发现，Cr3C2
可在不降低超细硬质合金使用性能的情况下，提高其抗氧化性。 优选地，所述Cr3C2费氏粒度为1. 2 ii m。 本发明中所述的锌熔法处理硬质合金其机理是基于锌与硬质合金中的粘结相金 属(钴、镍)可以形成低熔点合金，使粘结金属从硬质合金中分离出来，与锌形成锌-钴固 溶体合金液，从而破坏了硬质合金的结构，致密合金变成松散状态的硬质相骨架。由于锌不 会与各种难熔合金金属的碳化物发生化学反应，再利用在一定的温度下锌的蒸气压远远大 于钴的蒸气压，使锌蒸发出来予以回收再利用。因此，锌熔法获得的碳化物粉末较好地保持 了原有特性。经过锌熔过程后，钴或镍被萃取到锌熔体中，蒸馏锌以后，钴和碳化物保留，锌 回收后继续用于再生过程。典型的锌熔法工艺流程是废旧硬质合金与锌块按照l : l 2的比例共同装入烧结熔融坩埚中抽真空，送电升温至900 100(TC，保温一定的时间后 进行真空提取锌，冷却后将海绵状的钴粉和碳化钨团块卸出，经过球磨、破碎得到提取物粉 料。优选地，所述锌熔法处理温度为90(TC。
优选地，所述WC粉费氏粒度为O. 8iim。
优选地，所述Co粉费氏粒度为1.2 1.5iim。
优选地，所述的废旧硬质合金为废旧微钻头料。 最优选地，所述合金原料由下述组分组成费氏粒度1.25i;m的Co粉7.75Wt^， 废旧硬质合金提取物30Wt % ，费氏粒度1. 2 i; m的Cr3C20. 48Wt % ，费氏粒度0. 8 i; m的余量 WC粉，控制碳平衡值为+0. 22%，其中废旧硬质合金提取物中含有7. 5Wt% Co粉及余量为 WC ;合金原料配料后进入球磨机进行研磨，以正己烷为研磨介质，液固比420ml/kg，球料比 4.5 : 1，球磨72小时，然后经双锥干燥机干燥得到混合料，再经挤压成型后，在低压烧结炉 中于141(TC烧结，粗磨后制得。3. 5X38. 5mm的棒材。 本发明由于选用废旧硬质合金(如废旧微钻头料)提取物，从而使硬质合金生产 成本大大降低(可在10%以上)；另由于对各原料组分的用量及制备方法中各步骤参数的 最佳优化，使得制备出来的硬质合金中WC的平均晶粒度达到0. 6 0. 7 i;m，在强度基本不 变的情况下，硬质合金的硬度达到92. 2 92. 4HRA，较大地提高了耐磨性。
具体实施例方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案做进一步地详细地描述，但本发明的保
护范围并不限于此。 实施例1 由废旧微钻头料经锌熔法处理而得废旧硬质合金提取物，其中Co占6. 3Wt^，余 量为WC。锌熔法处理温度为900°C 。 配料时选用费氏粒度1.5i;mCo粉8. 1Wt^，废旧硬质合金提取物占30Wt%，费氏 粒度1. 2 i; m Cr3C20. 35Wt% ，费氏粒度0. 8 i; m的余量WC粉，控制碳平衡值为+0. 20% 。
合金原料配料后进入球磨机进行研磨，以正己烷为研磨介质，液固比420ml/kg，球 料比4.5 : 1，球磨72小时，然后经双锥干燥机干燥得到混合料，再经挤压成型后，在低压 烧结炉1410。C烧结，粗磨后得到。3. 5X38. 5mm的棒材，HRA :92. 2，抗弯强度4160N/mm2， WC 的平均晶粒度为0.7i;m。
实施例2 由废旧微钻头料经锌熔法处理而得废旧硬质合金提取物，其中Co占6. 7Wt^，余 量为WC。锌熔法处理温度为900°C 。 配料时选用费氏粒度1. 2 i; mCo粉8. OWt % ，废旧硬质合金提取物占30Wt % ，费氏 粒度1. 2 i; m Cr3C20. 4Wt % ，费氏粒度0. 8 i; m的余量WC粉，控制碳平衡值为+0. 21 % 。
合金原料配料后进入球磨机进行研磨，以正己烷为研磨介质，液固比420ml/kg，球 料比4.5 : 1，球磨72小时，然后经双锥干燥机干燥得到混合料，再经挤压成型后，在低压 烧结炉141(TC烧结，粗磨后得到。3. 5X38. 5mm的棒材，HRA :92. 3，抗弯强度4300N/mm2，WC 的平均晶粒度为0.7i;m。
实施例3 由废旧微钻头料经锌熔法处理而得废旧硬质合金提取物，其中Co占7. 3Wt^，余 量为WC。锌熔法处理温度为900°C 。 配料时选用费氏粒度1. 0 i; mCo粉7. 8Wt % ，废旧硬质合金提取物占30Wt % ，费氏 粒度1. 2 i; m Cr3C20. 45Wt % ，费氏粒度0. 8 i; m左右的余量WC粉，控制碳平衡值为+0. 22 % 。
合金原料配料后进入球磨机进行研磨，以正己烷为研磨介质，液固比420ml/kg，球料比4.5 : 1，球磨72小时，然后经双锥干燥机干燥得到混合料，再经挤压成型后，在低压 烧结炉1410。C烧结，粗磨后得到。3. 5X38. 5mm的棒材，HRA :92. 4，抗弯强度4420N/mm2，WC 的平均晶粒度为0.7i;m。
实施例4 由废旧微钻头料经锌熔法处理而得废旧硬质合金提取物，其中Co占6. 0Wt^，余 量为WC。锌熔法处理温度为900°C 。 配料时选用费氏粒度1. 35 i; mCo粉8. 2Wt % ，废旧硬质合金提取物占30Wt % ，费氏 粒度1. 2 i; m Cr3C20. 5Wt% ，费氏粒度0. 8 i; m左右的余量WC粉，控制碳平衡值为+0. 22% 。
合金原料配料后进入球磨机进行研磨，以正己烷为研磨介质，液固比420ml/kg，球 料比4.5 : 1，球磨72小时，然后经双锥干燥机干燥得到混合料，再经挤压成型后，在低压 烧结炉141(TC烧结，粗磨后得到。3. 5X38. 5mm的棒材，HRA :92. 4，抗弯强度4360N/mm2，WC 的平均晶粒度为0.6i;m。
实施例5 由废旧微钻头料经锌熔法处理而得废旧硬质合金提取物，其中Co占7. 5Wt^，余 量为WC。锌熔法处理温度为900°C 。 配料时选用费氏粒度1. 25 i; mCo粉7. 75Wt % ，废旧硬质合金提取物占30Wt % ，费 氏粒度1.2i;m Cr3C2 0. 48Wt%，费氏粒度0. 8 i;m的余量WC粉，控制碳平衡值为+0. 22%。
合金原料配料后进入球磨机进行研磨，以正己烷为研磨介质，液固比420ml/kg，球 料比4.5 : 1，球磨72小时，然后经双锥干燥机干燥得到混合料，再经挤压成型后，在低压 烧结炉141(TC烧结，粗磨后得到。3. 5X38. 5mm的棒材，HRA :92. 4，抗弯强度4480N/mm2，WC 的平均晶粒度为O. 65i;m。
权利要求
一种超细硬质合金的制备方法，其特征在于所述制备方法包括将各合金原料配料后进行湿磨、干燥、挤压成型、低压烧结而得超细硬质合金；所述合金原料包括下述组分7.7～8.2Wt％的Co粉、28～32Wt％的废旧硬质合金提取物、余量为WC粉，并控制碳平衡值为+0.20～+0.22％；所述废旧硬质合金提取物由废旧硬质合金经锌熔法处理而得，并由下述组分组成6～8Wt％Co粉，余量为WC粉。
2. 根据权利要求1所述的超细硬质合金的制备方法，其特征在于所述合金原料还含 有0. 3 0. 6Wt^的Cr3C2。
3. 根据权利要求2所述的超细硬质合金的制备方法，其特征在于所述&3(:2费氏粒度 为1. 2 ii m。
4. 根据权利要求1所述的超细硬质合金的制备方法，其特征在于所述锌熔法处理温 度为900°C。
5. 根据权利要求1所述的超细硬质合金的制备方法，其特征在于所述WC粉费氏粒度 为0. 8践。
6. 根据权利要求1所述的超细硬质合金的制备方法，其特征在于所述Co粉费氏粒度 为1. 2 1. 5 ii m。
7. 根据权利要求1所述的超细硬质合金的制备方法，其特征在于所述的废旧硬质合 金为废旧微钻头料。
8. 根据权利要求1所述的超细硬质合金的制备方法，其特征在于所述合金原料由下述组分组成费氏粒度1. 25 i; m的Co粉7. 75Wt % ，废旧硬质合金提取物30Wt % ，费氏粒 度1. 2 i; m的Cr3C20. 48Wt % ，费氏粒度0. 8 i; m的余量WC粉，控制碳平衡值为+0. 22 % ，其 中废旧硬质合金提取物中含有7. 5Wt% Co粉及余量为WC ;合金原料配料后进入球磨机进 行研磨，以正己烷为研磨介质，液固比420ml/kg，球料比4. 5 : 1，球磨72小时，然后经双 锥干燥机干燥得到混合料，再经挤压成型后，在低压烧结炉中于141(TC烧结，粗磨后制得 。3. 5X38. 5mm的棒材。
全文摘要
本发明涉及一种超细硬质合金的制备方法，所述制备方法包括将各合金原料配料后进行湿磨、干燥、挤压成型、低压烧结而得超细硬质合金；所述合金原料包括下述组分7.7～8.2Wt％的Co粉、28～32Wt％的废旧硬质合金提取物、余量为WC粉，并控制碳平衡值为+0.20～+0.22％；所述废旧硬质合金提取物由废旧硬质合金经锌熔法处理而得，并由下述组分组成6～8Wt％Co粉，余量为WC粉。本发明由于选用废旧硬质合金提取物，从而使硬质合金生产成本大大降低，在强度基本不变的情况下，硬质合金的硬度达到92.2～92.4HRA，较大地提高了耐磨性。
文档编号C22C29/08GK101705382SQ20091015433
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者方兴建 申请人:杭州天石硬质合金有限公司