本发明涉及硬质合金棒材制造技术领域，具体为一种钴13%棒材的加工方法。
背景技术：
棒材在工业和建筑业中应用广泛，随着现代工业建筑业的快速发展，原有的棒材强度已经落后于现有技术的需要，硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。如果将硬质合金作为棒材加工的原料，那么棒材的性能会大大提升。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种钴13%棒材的加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钴13%棒材的加工方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：原料准备：通过精确的称量仪器分别称取定量的金属钴粉和硬质化合物粉末，其中金属钴粉与硬质化合物粉末的质量比为13:87；
步骤二：原料混合：将步骤一中已经称取的金属钴粉和硬质化合物粉末放入搅拌机中的搅拌腔中进行充分的搅拌，并且在搅拌的过程中加入增塑剂；
步骤三：压制成型：将步骤二中的混合后的物料放入到棒材模具中，并对其施加15-600mpa的压力使物料呈现所需的形状；
步骤四：烧结：将步骤三中成形的半成品棒材放入到高温真空炉中进行加热，其中加热温度为900摄氏度至1200摄氏度；
步骤五：后处理：将制备好的棒材进行精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油、及熔渗。
优选的，所述原料称量中先需要制备金属钴粉和硬质化合物粉末，其中采用从固态金属与合金制取金属粉末的方法采用机械粉碎法和电化腐蚀法，然后对制取后的金属钴粉和硬质化合物粉末进行筛选，其中通过过滤器筛选粒度500微米到1000微米的金属钴粉和硬质化合物粉末，其中硬质化合物粉末采用碳化钨粉末、碳化钛粉末和碳化钽粉末。
优选的，所述原料混合中的增塑剂采用机油、橡胶或石蜡。
优选的，所述压制成型采用加压成型工序，制得相应形状和尺寸的压坯，并使其具有一定的密度和强度。
优选的，所述烧结成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能，烧结采用单元系烧结法，烧结温度均低于金属钴粉和硬质化合物粉末熔点。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过一定比例的金属钴粉与硬质化合物为原料加工出的棒材强度远远高于现有的棒材强度，满足了现在工业建筑业的需要。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明提供一种技术方案：一种钴13%棒材的加工方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：原料准备：通过精确的称量仪器分别称取定量的金属钴粉和硬质化合物粉末，其中金属钴粉与硬质化合物粉末的质量比为13:87，本实施例中的金属钴粉为1.3吨，硬质化合物粉末的总质量为8.7吨，其中硬质化合物粉末中的碳化钨粉末、碳化钛粉末和碳化钽粉末分别为3吨、2.5吨和3.2吨；
步骤二：原料混合：将步骤一中已经称取的金属钴粉和硬质化合物粉末放入搅拌机中的搅拌腔中进行充分的搅拌，并且在搅拌的过程中加入增塑剂；
步骤三：压制成型：将步骤二中的混合后的物料放入到棒材模具中，并对其施加15-600mpa的压力使物料呈现所需的形状，其中本实施例中采用的施加压力值为120mpa；
步骤四：烧结：将步骤三中成形的半成品棒材放入到高温真空炉中进行加热，其中加热温度为900摄氏度至1200摄氏度，本实施例中采用的加热温度为955摄氏度；
步骤五：后处理：将制备好的棒材进行精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油、及熔渗。
进一步地，在上述方案中，所述原料称量中先需要制备金属钴粉和硬质化合物粉末，其中采用从固态金属与合金制取金属粉末的方法采用机械粉碎法和电化腐蚀法，然后对制取后的金属钴粉和硬质化合物粉末进行筛选，其中通过过滤器筛选粒度500微米到1000微米的金属钴粉和硬质化合物粉末，其中硬质化合物粉末采用碳化钨粉末、碳化钛粉末和碳化钽粉末，本实施例中的金属钴粉和硬质化合物粉末的粒度平均值为675微米。
进一步地，在上述方案中，所述原料混合中的增塑剂采用机油、橡胶或石蜡，本实施例中的机油用量为20千克。
进一步地，在上述方案中，所述压制成型采用加压成型工序，制得相应形状和尺寸的压坯，并使其具有一定的密度和强度。
进一步地，在上述方案中，所述烧结成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能，烧结采用单元系烧结法，烧结温度均低于金属钴粉和硬质化合物粉末熔点，参照数据：金属钴的熔点为1493摄氏度，碳化钨的熔点为2870摄氏度，碳化钛的熔点为3140摄氏度，碳化钽的熔点为3880摄氏度。
本实施例测得的棒材抗拉强度为441mpa，普通棒材的抗拉强度最高参考值为380mpa，现行标准应力单位是mpa，1mpa＝10kg/cm²
实施例二
本发明提供一种技术方案：一种钴13%棒材的加工方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：原料准备：通过精确的称量仪器分别称取定量的金属钴粉和硬质化合物粉末，其中金属钴粉与硬质化合物粉末的质量比为13:87，本实施例中的金属钴粉为1.3吨，硬质化合物粉末的总质量为8.7吨，其中硬质化合物粉末中的碳化钨粉末、碳化钛粉末和碳化钽粉末分别为3吨、2.5吨和3.2吨；
步骤二：原料混合：将步骤一中已经称取的金属钴粉和硬质化合物粉末放入搅拌机中的搅拌腔中进行充分的搅拌，并且在搅拌的过程中加入增塑剂；
步骤三：压制成型：将步骤二中的混合后的物料放入到棒材模具中，并对其施加15-600mpa的压力使物料呈现所需的形状，其中本实施例中采用的施加压力值为120mpa；
步骤四：烧结：将步骤三中成形的半成品棒材放入到高温真空炉中进行加热，其中加热温度为900摄氏度至1200摄氏度，本实施例中采用的加热温度为1000摄氏度；
步骤五：后处理：将制备好的棒材进行精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油、及熔渗。
进一步地，在上述方案中，所述原料称量中先需要制备金属钴粉和硬质化合物粉末，其中采用从固态金属与合金制取金属粉末的方法采用机械粉碎法和电化腐蚀法，然后对制取后的金属钴粉和硬质化合物粉末进行筛选，其中通过过滤器筛选粒度500微米到1000微米的金属钴粉和硬质化合物粉末，其中硬质化合物粉末采用碳化钨粉末、碳化钛粉末和碳化钽粉末，本实施例中的金属钴粉和硬质化合物粉末的粒度平均值为675微米。
进一步地，在上述方案中，所述原料混合中的增塑剂采用机油、橡胶或石蜡，本实施例中的机油用量为20千克。
进一步地，在上述方案中，所述压制成型采用加压成型工序，制得相应形状和尺寸的压坯，并使其具有一定的密度和强度。
进一步地，在上述方案中，所述烧结成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能，烧结采用单元系烧结法，烧结温度均低于金属钴粉和硬质化合物粉末熔点，参照数据：金属钴的熔点为1493摄氏度，碳化钨的熔点为2870摄氏度，碳化钛的熔点为3140摄氏度，碳化钽的熔点为3880摄氏度。
本实施例测得的棒材抗拉强度为453mpa，普通棒材的抗拉强度最高参考值为380mpa，现行标准应力单位是mpa，1mpa＝10kg/cm²
实施例三
本发明提供一种技术方案：一种钴13%棒材的加工方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：原料准备：通过精确的称量仪器分别称取定量的金属钴粉和硬质化合物粉末，其中金属钴粉与硬质化合物粉末的质量比为13:87，本实施例中的金属钴粉为1.3吨，硬质化合物粉末的总质量为8.7吨，其中硬质化合物粉末中的碳化钨粉末、碳化钛粉末和碳化钽粉末分别为3吨、2.5吨和3.2吨；
步骤二：原料混合：将步骤一中已经称取的金属钴粉和硬质化合物粉末放入搅拌机中的搅拌腔中进行充分的搅拌，并且在搅拌的过程中加入增塑剂；
步骤三：压制成型：将步骤二中的混合后的物料放入到棒材模具中，并对其施加15-600mpa的压力使物料呈现所需的形状，其中本实施例中采用的施加压力值为120mpa；
步骤四：烧结：将步骤三中成形的半成品棒材放入到高温真空炉中进行加热，其中加热温度为900摄氏度至1200摄氏度，本实施例中采用的加热温度为1100摄氏度；
步骤五：后处理：将制备好的棒材进行精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油、及熔渗。
进一步地，在上述方案中，所述原料称量中先需要制备金属钴粉和硬质化合物粉末，其中采用从固态金属与合金制取金属粉末的方法采用机械粉碎法和电化腐蚀法，然后对制取后的金属钴粉和硬质化合物粉末进行筛选，其中通过过滤器筛选粒度500微米到1000微米的金属钴粉和硬质化合物粉末，其中硬质化合物粉末采用碳化钨粉末、碳化钛粉末和碳化钽粉末，本实施例中的金属钴粉和硬质化合物粉末的粒度平均值为675微米。
进一步地，在上述方案中，所述原料混合中的增塑剂采用机油、橡胶或石蜡，本实施例中的机油用量为20千克。
进一步地，在上述方案中，所述压制成型采用加压成型工序，制得相应形状和尺寸的压坯，并使其具有一定的密度和强度。
进一步地，在上述方案中，所述烧结成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能，烧结采用单元系烧结法，烧结温度均低于金属钴粉和硬质化合物粉末熔点，参照数据：金属钴的熔点为1493摄氏度，碳化钨的熔点为2870摄氏度，碳化钛的熔点为3140摄氏度，碳化钽的熔点为3880摄氏度。
本实施例测得的棒材抗拉强度为462mpa，普通棒材的抗拉强度最高参考值为380mpa，现行标准应力单位是mpa，1mpa＝10kg/cm²
实施例四
本发明提供一种技术方案：一种钴13%棒材的加工方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：原料准备：通过精确的称量仪器分别称取定量的金属钴粉和硬质化合物粉末，其中金属钴粉与硬质化合物粉末的质量比为13:87，本实施例中的金属钴粉为1.3吨，硬质化合物粉末的总质量为8.7吨，其中硬质化合物粉末中的碳化钨粉末、碳化钛粉末和碳化钽粉末分别为3吨、2.5吨和3.2吨；
步骤二：原料混合：将步骤一中已经称取的金属钴粉和硬质化合物粉末放入搅拌机中的搅拌腔中进行充分的搅拌，并且在搅拌的过程中加入增塑剂；
步骤三：压制成型：将步骤二中的混合后的物料放入到棒材模具中，并对其施加15-600mpa的压力使物料呈现所需的形状，其中本实施例中采用的施加压力值为120mpa；
步骤四：烧结：将步骤三中成形的半成品棒材放入到高温真空炉中进行加热，其中加热温度为900摄氏度至1200摄氏度，本实施例中采用的加热温度为1200摄氏度；
步骤五：后处理：将制备好的棒材进行精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油、及熔渗。
进一步地，在上述方案中，所述原料称量中先需要制备金属钴粉和硬质化合物粉末，其中采用从固态金属与合金制取金属粉末的方法采用机械粉碎法和电化腐蚀法，然后对制取后的金属钴粉和硬质化合物粉末进行筛选，其中通过过滤器筛选粒度500微米到1000微米的金属钴粉和硬质化合物粉末，其中硬质化合物粉末采用碳化钨粉末、碳化钛粉末和碳化钽粉末，本实施例中的金属钴粉和硬质化合物粉末的粒度平均值为675微米。
进一步地，在上述方案中，所述原料混合中的增塑剂采用机油、橡胶或石蜡，本实施例中的机油用量为20千克。
进一步地，在上述方案中，所述压制成型采用加压成型工序，制得相应形状和尺寸的压坯，并使其具有一定的密度和强度。
进一步地，在上述方案中，所述烧结成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能，烧结采用单元系烧结法，烧结温度均低于金属钴粉和硬质化合物粉末熔点，参照数据：金属钴的熔点为1493摄氏度，碳化钨的熔点为2870摄氏度，碳化钛的熔点为3140摄氏度，碳化钽的熔点为3880摄氏度。
本实施例测得的棒材抗拉强度为477mpa，普通棒材的抗拉强度最高参考值为380mpa，现行标准应力单位是mpa，1mpa＝10kg/cm²。
以上实施过程测得本方案生产的棒材的抗拉强度都远高于普通棒材。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。