一种钴含量呈梯度分布硬质合金的生产方法
专利汇可以提供一种钴含量呈梯度分布硬质合金的生产方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且该 发明 属于硬质 合金 制品的生产方法，该方法包括配料湿磨、掺胶、模压成型、素坯装舟并采用纯 炭黑 覆盖 后送入 烧结 炉，在氢气保护下烧结、烧结体再经后处理以消除内应 力 ，即制得钴含量呈梯度分布的硬质合金。该方法由于将烧结与渗 碳 烧结合并为一步进行并采用纯炭黑作 渗碳 剂，同时在烧结后增加一后处理工序，从而具有工艺先进、可靠、渗碳反应活性强，对生产设备要求低、便于操作控制，硬质合金制品中钴含量梯度结构明显，综合机械性能及形体 精度 高且 稳定性 好，生产成本可降低30％左右。且适用范围广等特点，克服了背景技术生产周期长、对设备及操作控制要求高、渗碳反应活性低、制品性能稳定性差且不适合生产刀片、 拉丝 模具类产品等 缺陷 。，下面是一种钴含量呈梯度分布硬质合金的生产方法专利的具体信息内容。
1.一种钴含量呈梯度分布硬质合金的生产方法；其特征在于该方法包括：A、配料湿磨：按重量百分比计，将低碳WC粉75～98Wt％及2～25Wt％的钴粉置于球磨机内，以无水乙醇作介质、硬质合金球作研磨体，混合研磨24～48小时后，卸料、干燥、磨碎制成WC-2～25Wt％Co湿磨混合料粉；B、掺胶：在上述湿磨混合料中掺入浓度为4～15％的橡胶溶液，掺入的橡胶量以湿磨混合料重量百分比计为0.5～1.5Wt％，混合均匀后经干燥、磨碎，得掺胶混合料；C、模压成型：将上述掺胶混合料送入模具中，压制成相应的硬质合金制品素坯，素坯密度为烧结体最终密度的20～40％；D、烧结成型：将上述压制成型的素坯置于石墨舟皿中并以纯炭黑粉作为填充料，覆盖全部坯体后送入烧结炉中，在氢气保护下烧结；烧结温度1300°～1600℃，保温0.5～2小时；E、后处理：将经D烧结成型的合金体再经喷砂或热等静压、真空热处理，以消除烧结体内应力，即成。
2.按权利要求1所述钴含量呈梯度分布硬质合金的生产方法；其特征在于所述低碳WC、其含C量为5.0～5.8Wt％。
3.按权利要求1所述钴含量呈梯度分布硬质合金的生产方法；其特征在于以纯炭黑粉作填充料，其炭黑中所含灰份应小于0.1％，挥发物含量小于1.5％，含水量小于0.5％。
4.按权利要求1所述钴含量呈梯度分布硬质合金的生产方法；其特征在于所述将烧结成型的合金体再经喷砂或热等静压、真空热处理；其喷砂气流压力0.3～0.6MPa，热等静压处理在氩或氮气保护下进行，其温度为1000°～1400℃，压力3～100MPa，保温30～60分钟，真空热处理温度1000°～1500℃，真空度≤10Pa，保温30～90分钟。
一种钴含量呈梯度分布硬质合金的生产方法
技术领域
背景技术
发明内容
本发明的解决方案是将背景技术的烧结与渗碳(烧结)处理合并一步进行，同时采用纯炭黑填充以提高其渗碳处理效率；渗碳处理后再对烧结体进行后处理以消除应力、提高制品的质量及形体精度的稳定性，从而实现其目的。因而本发明生产方法包括：A、配料湿磨：按重量百分比计，将低碳WC粉75～98Wt％及2～25Wt％的钴粉置于球磨机内，以无水乙醇作介质、硬质合金球作研磨体，混合研磨24～48小时后，卸料、干燥、磨碎制成WC-2～25Wt％Co湿磨混合料粉；B、掺胶：在上述湿磨混合料中掺入浓度为4～15％的橡胶溶液，掺入的橡胶量以湿磨混合料重量百分比计为0.5～1.5Wt％，混合均匀后经干燥、磨碎，得掺胶混合料；C、模压成型：将上述掺胶混合料送入模具中，压制成相应的硬质合金制品素坯(压坯)，素坯密度为烧结体最终密度的20～40％；
D、烧结成型：将上述压制成型的素坯置于石墨舟皿中并以纯炭黑粉作为填充料(渗碳剂)，覆盖全部坯体后送入烧结炉中，在氢气保护下烧结；烧结温度1300°～1600℃，保温0.5～2小时；E、后处理：将经D烧结成型的合金体再经喷砂或热等静压、真空热处理，以消除烧结体内应力，即成。
上述低碳WC、其含C量为5.0～5.8Wt％。所述以纯炭黑粉作填充料，其炭黑中所含灰份应小于0.1％、挥发物含量小于1.5％、含水量小于0.5％。而所述将烧结成型的合金体再经喷砂或热等静压、真空热处理；其喷砂气流压力0.3～0.6MPa，热等静压处理在氩或氮气保护下进行，其温度为1000°～1400℃，压力3～100MPa，保温30～60分钟，真空热处理温度1000°～1500℃，真空度≤10Pa，保温30～90分钟。
本发明由于将背景技术的两步烧结法合并为一步进行，并采用纯炭黑作为渗碳剂以代替Al2O3及气体碳源渗碳，大大提高了渗碳反应活性，降低了对设备及操作过程控制的要求，从而可缩短烧结及渗碳处理时间50％以上，降低生产成本30％左右，在渗碳烧结成型后增加一后处理工序，以消除制品中的内应力，又提高了制品的机械性能及形体精度及其稳定性，扩大了制品的生产和应用范围。因此，本发明具有工艺先进、可靠，渗碳反应活性强，对生产设备性能要求低，便于操作控制，硬质合金制品中钴含量结构梯度明显，综合机械性能及形体精度高且稳定性好，生产成本低且应用范围广等特点。
附图及附图说明
图1、图2及图3均为实施例1合金体内部组织结构电子探针(3000X)形貌分析图；其中：图1、图2、图3分别为表层(贫Co层)、中间层(富Co层)及芯部组织结构分析图。
实施例1本实施例以生产牌号为YG6T的硬质合金为例：A、配料湿磨：将总含碳(C)量为5.15wt％的WC粉940g及Co粉60g投入2L实验球磨筒内，加入纯度为99.0％的无水乙醇，湿磨36小时后澄清；然后将澄清所得湿粉料置于80℃温度下干燥处理30分钟，再将干燥物擦碎并过60目筛后，得湿磨混合料；B、掺胶：将浓度为10％的汽油橡胶溶液110g(即含橡胶11.0g)加入上述湿磨混合料中，混合均匀后在100℃温度下干燥，干燥物用60目筛擦碎后，即得掺胶混合料；C、模压成型：将掺胶混合料分别置于A118A刀片及合金条压模中，在220KN压力下压制成A11gA刀片素坯及5.25×6.50×20.00的YG6T硬质合金条素坯；D、烧结：将经C压制的坯体置于石墨舟皿中并用纯炭黑细粉覆盖全部坯体表面，覆盖层厚度高于最上层坯体10mm以上，然后将其送入二带钼丝炉中在氢气气氛及1400℃温度下渗碳烧结，保温时间50分钟；得合金制品烧结体；E、后处理：将上述烧结体置于1300℃温度及40MPa压力下，保温、保压40分钟作热等静压处理，消除其内应力后，即得A118A硬质合金刀片及YG6T硬质合金条。
所得制品经检测：硬度HRA92.0、抗弯强度2630N/mm2，密度14.95g/cm3；经YG6T解剖样剖面金相组织检测，未浸蚀放大100倍检验结果：孔隙度A类：A02，B类：B00；石墨：中心脱碳；边角C02。
剖面抛光后，宏观肉眼观察，即能看到明显的三层结构特征，表层厚0.3～1.00mm，中间层厚约0.3～0.8mm；分别作电子探针形貌分析：得附图1表层(贫Co层)，图2中间层(富Co层)，图3芯部，形貌分析图。
实施例2本实施例以生产牌号为YG13T的硬质合金为例：将低碳WC粉870g，Co粉130g，配成总C含量4.8％，Co含量13％的混合料1.0kg，置于2L实验球磨筒湿磨40小时；以下除烧结温度为1420℃外，其余均与实施例1同。所制得的5.25×6.50×20.00硬质合金条及A118A刀片，经物理机械性能检测，其综合机械性能远高于传统方法生产的YG13硬质合金。
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