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一种采用替代成型剂的硬质 合金混粉工艺

阅读：451发布：2021-06-12

专利汇可以提供一种采用替代成型剂的硬质合金混粉工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种采用替代成型剂的硬质合金混粉工艺，用于制备硬质合金混合料，混合料的蜡比要求为0.5~17%；制备硬质合金混合料需要：硬质合金粉料80~99.5重量份；水基乳化石蜡成型剂0.5~20重量份；去离子水或蒸馏水10～200重量份；混粉工艺包括：步骤一，将上述原料按其重量比要求分别投入一球磨设备的球磨腔室中；步骤二，对球磨腔室进行抽真空；步骤三，通过球磨设备对各原料的混合物进行球磨；步骤四，对球磨后的混合物通过一干燥设备进行干燥处理，使其水分含量低于1%。本发明一方面解决了固体石蜡成型剂对球磨介质酒精、丙酮、正己烷的需求；另一方面，能够在保证良好的成型性能以及低残留物的条件下，替代PEG、橡胶等成型剂，解决合金杂质残留问题。，下面是一种采用替代成型剂的硬质合金混粉工艺专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种采用替代成型剂的硬质合金混粉工艺，用于制备硬质合金混合料；其特征在于：
所述硬质合金混合料的蜡比要求为0.5 17%；
~
其中，制备所述硬质合金混合料需要以下原料：
硬质合金粉料   80 99.5重量份；
~
水基乳化石蜡成型剂   0.5 20重量份；
~
去离子水或蒸馏水 10～200重量份；
所述混粉工艺包括以下步骤：
步骤一，将上述三种原料按其重量比要求分别投入一球磨设备的球磨腔室中；
步骤二，对所述球磨设备的球磨腔室进行抽真空处理；
步骤三，通过所述球磨设备对各原料的混合物进行球磨处理；
步骤四，对球磨处理之后的各原料的混合物通过一干燥设备进行干燥处理，使其水分含量低于1%。
2.根据权利要求1所述的混粉工艺，其特征在于：
所述水基乳化石蜡成型剂包括：
石蜡   10 90重量份；
~
水   10 90重量份；
~
乳化剂   0.5 10重量份。
~
3.根据权利要求1所述的混粉工艺，其特征在于：所述硬质合金混合料的蜡比要求为2~
4%。
4.根据权利要求1所述的混粉工艺，其特征在于：
制备所述硬质合金混合料需要以下原料：
硬质合金粉料    90 99重量份；
~
水基乳化石蜡成型剂   1 10重量份；
~
去离子水或蒸馏水    20 50重量份。
~
5.根据权利要求1所述的混粉工艺，其特征在于：步骤二中，对所述球磨设备的球磨腔室进行抽真空处理的时间为3 5分钟，使其真空度达到-0.08 -0.1Mpa。
~ ~
6.根据权利要求1所述的混粉工艺，其特征在于：步骤四中，进行干燥处理前加入0.3~
0.4%的消泡剂。
7.根据权利要求1所述的混粉工艺，其特征在于：所述干燥设备为喷雾塔，所述干燥处理为喷雾干燥处理，喷雾塔的出口温度为140 150℃，喷雾压力为0.7 1.5Mpa。
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8.根据权利要求1所述的混粉工艺，其特征在于：所述干燥设备为立式搅拌干燥机或双锥干燥机，其水温设置为90 95℃，真空度为-0.08 -0.1Mpa，干燥时间为10 12h。
~ ~ ~
9.根据权利要求8所述的混粉工艺，其特征在于：当真空度达到-0.1Mpa时，通过料铲将贴壁料铲下，然后继续干燥2h。

说明书全文

一种采用替代成型剂的硬质合金混粉工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及硬质合金的混合粉料生产，具体涉及一种采用替代成型剂的硬质合金混粉工艺。

背景技术

[0002] 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。通常，硬质合金产品的生产过程包括：混粉—压制成型—烧结—后加工等。其中，压制成型工序由于碳化钨刚性强的特点，导致压制性能差，需要在混粉工序时加入一定量的成型剂。

[0003] 目前，硬质合金混合料使用的成型剂一般为石蜡、PEG、橡胶等。在选择PEG或橡胶为成型剂时，存在的问题是烧结脱除后，合金易残留杂质以及余碳。而石蜡由于具有易脱除、烧结后残碳少的特点，因此在行业内以石蜡作为成型剂的应用较多。

[0004] 硬质合金混合料的生产工序大致包括：配粉—球磨—干燥—制粒等，其中球磨工序的作用是将混合料配方中不同的物料和成型剂进行混合。基于上述现有成型剂，球磨工序中所使用的球磨介质为酒精、丙酮、正己烷等。其中，在采用酒精作为球磨介质时，由于石蜡本身不溶于酒精，因此在干燥工序时会造成混合料中的石蜡偏析，导致干燥后的石蜡分散不均匀，造成产品烧结后尺寸差异较大。在使用丙酮、正己烷作为球磨介质时，由于石蜡可以溶于正己烷，因此生产出来的粉料中石蜡的分布更均匀，但丙酮、正己烷均具有毒性，气味大，对人体有一定危害，因此随着环保要求的提高逐渐被取缔，且成本较酒精更高。另外，上述球磨介质的溶剂均为易燃易爆品，对现场存放有很严格的规定，且生产时，厂房要按照A级防爆要求进行防爆处理，需要企业投入相当一部分资金建立危化库和防爆车间。

[0005] 因此，优选一种新型成型剂替代石蜡、PEG、橡胶等成型剂，显得十分有必要。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种采用替代成型剂的硬质合金混粉工艺。

[0007] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种采用替代成型剂的硬质合金混粉工艺，用于制备硬质合金混合料；其中：
所述硬质合金混合料的蜡比要求为0.5 17%；
~
其中，制备所述硬质合金混合料需要以下原料：
硬质合金粉料    80 99.5重量份；
~
水基乳化石蜡成型剂   0.5 20重量份；
~
去离子水或蒸馏水    10～200重量份；
所述混粉工艺包括以下步骤：
步骤一，将上述三种原料按其重量比要求分别投入一球磨设备的球磨腔室中；
步骤二，对所述球磨设备的球磨腔室进行抽真空处理；
步骤三，通过所述球磨设备对各原料的混合物进行球磨处理；
步骤四，对球磨处理之后的各原料的混合物通过一干燥设备进行干燥处理，使其水分含量低于1%。

[0008] 上述技术方案中的有关内容解释如下：1．上述方案中，步骤二中，通过抽真空处理使球磨腔室的真空度达到-0.02-0.1Mpa为符合要求，并以真空度达到-0.08 -0.1Mpa为佳。以求将球磨腔室以及原料中的气体尽可能~
多地抽出。

[0009] 2．上述方案中，步骤三中，进行球磨处理的时间为5 90h。~

[0010] 3．上述方案中，所述水基乳化石蜡成型剂包括：石蜡     10 90重量份；
~
水       10 90重量份；
~
乳化剂   0.5 10重量份。
~

[0011] 4．上述方案中，所述硬质合金混合料的蜡比要求为2 4%（重量比），通过优化蜡比~要求，有助于提升混合料的成型性。

[0012] 5．上述方案中，制备所述硬质合金混合料需要以下原料：硬质合金粉料         90 99重量份；
~
水基乳化石蜡成型剂   1 10重量份；
~
去离子水或蒸馏水     20 50重量份。
~

[0013] 通过优化硬质合金混合料的原料要求，有助于提升混合料的成型性，且球磨的效率最高。

[0014] 6．上述方案中，步骤二中，对所述球磨设备的球磨腔室进行抽真空处理的时间为35分钟，使其真空度达到-0.08 -0.1Mpa，以达到更好地气体抽离效果。
~ ~

[0015] 7．上述方案中，步骤四中，进行干燥处理前加入0.3 0.4%（重量比）的消泡剂，以避~免球磨后过料时产生气泡。

[0016] 8．上述方案中，所述干燥设备为喷雾塔，所述干燥处理为喷雾干燥处理，喷雾塔的出口温度为140 150℃，喷雾压力为0.7 1.5Mpa。~ ~

[0017] 进一步的，喷雾压差为2 2.5Kpa，以达到更好的分散喷雾效果，并可在喷雾干燥前~喷枪喷水10 20分钟，以使塔内温度预热以满足干燥要求。
~

[0018] 9．上述方案中，所述干燥设备为立式搅拌干燥机或双锥干燥机，其水温设置为90~95℃，真空度为-0.08 -0.1Mpa，干燥时间为10 12h。当真空度达到-0.1Mpa时，通过料铲将~ ~
贴壁料铲下，然后继续干燥2h。

[0019] 10．上述方案中，所述干燥设备和所述球磨设备均为现有设备，非本案的发明点，故并不在此作过多限定。

[0020] 本发明的工作原理及优点如下：本发明选用水基乳化石蜡成型剂，优选由50%重量比的石蜡加水和乳化剂经乳化工序制成的水基乳化石蜡成型剂，该成型剂在水中能够很好分散而不产生偏析，因此生产的混合料中石蜡分布更加均匀，构成混合料的物理性能更加稳定，保证了后续产品尺寸的稳定性。不仅降低了混合料生产溶剂的成本，而且更安全环保。

[0021] 相比现有技术而言，本发明通过采用水基乳化石蜡成型剂，并使用蒸馏水或去离子水来作为球磨介质，替代了传统的固体石蜡成型剂，一方面解决了固体石蜡成型剂对球磨介质酒精、丙酮、正己烷的需求；另一方面，能够在保证良好的成型性能以及低残留物的条件下，替代PEG、橡胶等成型剂，解决合金杂质残留问题。

具体实施方式

[0022] 下面结合实施例对本发明作进一步描述：实施例：一种采用替代成型剂的硬质合金混粉工艺，用于制备硬质合金混合料；其中：
所述硬质合金混合料的蜡比要求为0.5 17%（重量比）；
~
其中，制备所述硬质合金混合料需要以下原料：
硬质合金粉料    80 99.5重量份；
~
水基乳化石蜡成型剂   0.5 20重量份；
~
去离子水或蒸馏水    10～200重量份；
所述混粉工艺包括以下步骤：
步骤一，将上述三种原料按其重量比要求分别投入一球磨设备的球磨腔室中；
步骤二，对所述球磨设备的球磨腔室进行抽真空处理，使其真空度达到-0.02-0.1Mpa；
步骤三，通过所述球磨设备对各原料的混合物进行球磨处理，球磨时间为5 90h；
~
步骤四，对球磨处理之后的各原料的混合物通过一干燥设备进行干燥处理，使其水分含量低于1%（重量比）。

[0023] 其中，所述水基乳化石蜡成型剂包括：石蜡     10 90重量份；
~
水       10 90重量份；
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乳化剂   0.5 10重量份。
~

[0024] 其中，所述硬质合金混合料的蜡比要求可进一步限定为2 4%（重量比），通过优化~蜡比要求，有助于提升混合料的成型性。

[0025] 进一步的，制备所述硬质合金混合料需要以下原料：硬质合金粉料         90 99重量份；
~
水基乳化石蜡成型剂   1 10重量份；
~
去离子水或蒸馏水     20 50重量份。
~

[0026] 通过优化硬质合金混合料的原料要求，有助于提升混合料的成型性，且球磨的效率最高。

[0027] 其中，步骤二中，对所述球磨设备的球磨腔室进行抽真空处理的时间为3 5分钟，~使其真空度达到-0.08 -0.1Mpa，以达到更好地气体抽离效果。
~

[0028] 步骤四中，进行干燥处理前加入0.3 0.4%（重量比）的消泡剂，以避免球磨后过料~时产生气泡。

[0029] 其中，所述干燥设备可为喷雾塔，所述干燥处理为喷雾干燥处理，喷雾塔的出口温度为140 150℃，喷雾压力为0.7 1.5Mpa。~ ~

[0030] 进一步的，喷雾压差为2 2.5Kpa，以达到更好的分散喷雾效果，并可在喷雾干燥前~喷枪喷水10 20分钟，以使塔内温度预热以满足干燥要求。
~

[0031] 其中，所述干燥设备还可为立式搅拌干燥机或双锥干燥机，其水温设置为90 95~℃，真空度为-0.08 -0.1Mpa，干燥时间为10 12h。当真空度达到-0.1Mpa时，通过料铲将贴~ ~
壁料铲下，然后继续干燥2h。

[0032] 相比现有技术而言，本发明通过采用水基乳化石蜡成型剂，并使用蒸馏水或去离子水来作为球磨介质，替代了传统的固体石蜡成型剂，一方面解决了固体石蜡成型剂对球磨介质酒精、丙酮、正己烷的需求；另一方面，能够在保证良好的成型性能以及低残留物的条件下，替代PEG、橡胶等成型剂，解决合金杂质残留问题。

[0033] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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