本发明涉及硬质合金制备技术领域,尤其涉及一种新的球磨方式制备硬质合金。
背景技术:
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、石材和普通钢材,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;被称为现代工业的牙齿,其使用程度非常广泛。
硬质合金通常采用粉末冶金方法制成。但是,传统的制备方法通常存在球磨时间长、生产效率低的问题,同时由于球磨时间过长,在球磨过程中容易混入杂质而导致产品质量,球磨时间过长还会导致硬质合金存在晶粒过大的问题,从而影响硬质合金产品的质量。因此,本发明采用新的球磨方式制备硬质合金,以解决以上问题。
技术实现要素:
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种采用新的球磨方式制备硬质合金的方法,以解决现有技术中球磨时间长、生产效率低、容易混入杂质等问题。
为实现上述目的,本发明可以通过以下技术方案予以实现:
一种新的球磨方式制备硬质合金,包括以下步骤:
(1)在球磨桶内设置与外接超声波发生器电连接的超声波能量转换器,以及用于通入惰性气体的进气口和排出空气的排气口;
(2)取适量的碳化钨粉、钴粉、棒状研磨体,置于球磨桶内,并加入球磨液;
(3)关闭球磨桶,打开排气口、进气口,通入惰性气体,待惰性气体充满球磨桶后关闭排气口、进气口;
(4)启动球磨桶中的超声波能量转换器,输入超声波,同时,启动球磨机进行球磨;
(5)球磨之后,将混合物取出,进入干燥、压制、烧结工序,从而制得所需的硬质合金。
优选地,步骤(2)中,碳化钨粉、钴粉的质量比例为(5-20):1。
优选地,步骤(2)中,球料比为(3-6):1。
优选地,步骤(2)中,棒状研磨体是指ф(6~10)×(10~15)mm的圆柱状硬质合金。
优选地,步骤(2)中,加入球磨液为无水乙醇,其重量为球、料总重量的30-50%。
优选地,步骤(3)中,通入的惰性气体为氩气。
优选地,步骤(4)中,球磨机转速为250-350r/min,球磨时间为4-10h。
优选地,步骤(4)中,所述球磨机为行星式球磨机。
本发明的有益效果是:本发明采用超声波辅助球磨,采用棒状研磨体进行研磨,采用氩气作为球磨保护气体,能够提高研磨效率和质量,在较短时间内将混合物球磨至颗粒均匀的粉末,制备的硬质合金晶粒分布均匀、粗晶含量少、综合性能优,解决了现有技术球磨时间长、生产效率低、容易混入杂质等问题。
具体实施方式
为了使本发明专利的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合及实施例,对本发明专利进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明专利,并不用于限定本发明专利。
实施例1:
本实施例1中提供了一种新的球磨方式制备硬质合金,其步骤如下:
(1)在球磨桶内设置与外接超声波发生器电连接的超声波能量转换器,以及用于通入惰性气体的进气口和排出空气的排气口;
(2)称取质量比例为6:1的碳化钨粉、钴粉,置于球磨桶内;再按照3:1的球料比加入棒状研磨体;然后加入球、料总重量的35%的球磨液(无水乙醇);
(3)关闭球磨桶,打开排气口、进气口,通入惰性气体(氩气),待惰性气体(氩气)充满球磨桶后关闭排气口、进气口;
(4)启动球磨桶中的超声波能量转换器,输入超声波,同时,启动球磨机进行球磨,球磨机转速为300r/min,球磨时间为5h;
(5)球磨之后,将混合物取出,进入干燥、压制、烧结工序,从而制得所需的硬质合金。
具体地,本实施例1中棒状研磨体是指ф8×12mm的圆柱状硬质合金。
具体地,本实施例1中所述球磨机为行星式球磨机。
实施例2:
本实施例2中提供了一种新的球磨方式制备硬质合金,其步骤如下:
(1)在球磨桶内设置与外接超声波发生器电连接的超声波能量转换器,以及用于通入惰性气体的进气口和排出空气的排气口;
(2)称取质量比例为20:1的碳化钨粉、钴粉,置于球磨桶内;再按照6:1的球料比加入棒状研磨体;然后加入球、料总重量的50%的球磨液(无水乙醇);
(3)关闭球磨桶,打开排气口、进气口,通入惰性气体(氩气),待惰性气体(氩气)充满球磨桶后关闭排气口、进气口;
(4)启动球磨桶中的超声波能量转换器,输入超声波,同时,启动球磨机进行球磨,球磨机转速为300r/min,球磨时间为10h;
(5)球磨之后,将混合物取出,进入干燥、压制、烧结工序,从而制得所需的硬质合金。
具体地,本实施例1中棒状研磨体是指ф10×15mm的圆柱状硬质合金。
具体地,本实施例1中所述球磨机为行星式球磨机。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。