專利名稱::硬質(zhì)合金雙室高壓氣淬工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種硬質(zhì)合金生產(chǎn)方法,特別是涉及一種硬質(zhì)合金后續(xù)熱處理的工藝。
背景技術(shù):
:近年來,國內(nèi)外學(xué)者對硬質(zhì)合金后續(xù)熱處理工藝研究十分活躍。一致認(rèn)為,通過后續(xù)熱處理工藝可以改善硬質(zhì)合金的內(nèi)部結(jié)構(gòu),使室溫鈷相產(chǎn)生晶型轉(zhuǎn)變和固溶強(qiáng)化效果,從而提高硬質(zhì)合金的橫向斷裂強(qiáng)度和耐磨性。國外尤其是俄羅斯,對WC-Co硬質(zhì)合金的后續(xù)熱處理進(jìn)行了大量而系統(tǒng)的研究工作,并成功地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。我國硬質(zhì)合金工作者對硬質(zhì)合金后續(xù)熱處理也進(jìn)行了一些研究,其中自貢硬質(zhì)合金有限責(zé)任公司采用雙室真空爐內(nèi)加熱,同時在N2保護(hù)下采用油淬并在50075(TC溫度下回火處理,使礦用硬質(zhì)合金綜合性能提高。但由于油淬溫度較低,無法使得極細(xì)碎的碳化鉤晶粒以及鎢和碳等元素溶入鈷相中,因此固溶強(qiáng)化效果不理想,同時舟皿易滲碳和易損壞。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種固溶強(qiáng)化效果理想和舟皿不易損壞,硬質(zhì)合金的綜合性能高的硬質(zhì)合金雙室高壓氣淬工藝方法。為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供的硬質(zhì)合金雙室高壓氣淬工藝方法,將燒結(jié)好的硬質(zhì)合金產(chǎn)品置于石墨平板舟皿內(nèi),成組進(jìn)入雙室真空熱處理爐加熱室在1300140(TC溫度下保溫10100分鐘,加熱溫度視產(chǎn)品牌號而定,含鈷量高的合金加熱溫度偏低,含鈷量低的合金加熱溫度偏高;然后將產(chǎn)品一起送入冷卻室進(jìn)行高純氮?dú)鈿鈮捍慊?,爐內(nèi)壓力為0.20.6MPa,冷卻時間為1030分鐘,爐內(nèi)壓力與冷卻時間視產(chǎn)品牌號、型號和裝爐量而定;然后將淬火后產(chǎn)品放入箱式電爐內(nèi)進(jìn)行回火處理,回火處理溫度為28048(TC,回火時間為518小時。采用上述技術(shù)方案的硬質(zhì)合金雙室高壓氣淬工藝方法,其特點(diǎn)是1.加熱溫度高于現(xiàn)行油淬加熱溫度,從而能使燒結(jié)后硬質(zhì)合金中極細(xì)碎的碳化鎢晶粒以及鎢和碳等元素溶入鈷相中,因此固溶強(qiáng)化效果增加,體現(xiàn)為硬質(zhì)合金的硬度增加。2.冷卻介質(zhì)采用高純氮?dú)?,淬火壓力?.2—0.6MPa,其冷卻速度接近于油淬速度,從而使硬質(zhì)合金中鈷相發(fā)生同素異型轉(zhuǎn)變,將高溫形成的塑性面心立方晶型保留到室溫。機(jī)械性能表現(xiàn)為橫向斷裂強(qiáng)度增加。3.高壓氣淬舟皿采用石墨舟皿,相比油淬使用的不銹鋼舟皿,可避免不銹鋼舟皿滲碳,冷卻時舟皿易變形,易損壞等現(xiàn)象,從而降降低生產(chǎn)成本。綜上所述,此工藝與現(xiàn)有技術(shù)相比,可增加合金固溶強(qiáng)化效果和鈷相韌性,從而提高合金的硬度和抗彎強(qiáng)度,減少舟皿損耗,降低生產(chǎn)成本。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。將燒結(jié)好的硬質(zhì)合金產(chǎn)品置于石墨平板舟皿內(nèi),成組進(jìn)入雙室真空熱處理爐加熱室在1300140(TC溫度下保溫10100分鐘,加熱溫度視產(chǎn)品牌號而定,含鈷量高的合金加熱溫度偏低,含鈷量低的合金加熱溫度偏高;然后將產(chǎn)品一起送入冷卻室進(jìn)行高純氮?dú)鈿鈮捍慊?,爐內(nèi)壓力為0.20.6MPa,冷卻時間為1030分鐘,爐內(nèi)壓力與冷卻時間視產(chǎn)品牌號、型號和裝爐量而定;然后將淬火后產(chǎn)品放入箱式電爐內(nèi)進(jìn)行回火處理,回火處理溫度為280480°C,回火時間為518小時。實(shí)施例1:本工藝方案對硬質(zhì)合金機(jī)械性能的影響見表1。表1本工藝方案對硬質(zhì)合金機(jī)械性能的影響牌號工藝條件抗彎強(qiáng)度(MPa)硬度(HRA)密度(g/cm3)YJ2.2雙室高壓氣淬258489.014.74真空燒結(jié)235388.814.72G308雙室高壓氣淬285589.114.70真空燒結(jié)239588.914.70Y了2雙室高壓氣淬295687.814.72真空燒結(jié)243887.514.72YJ1雙室高壓氣淬300587.614.60真空燒結(jié)262887.214.60表l表明經(jīng)雙室高壓氣淬工藝處理后,硬質(zhì)合金的橫向斷裂強(qiáng)度可提高10%20%,硬度提高0.20.5,密度基本不變。實(shí)施例24不同熱處理工藝對硬質(zhì)合金性能的影響如表2所示。表2不同熱處理工藝對G208硬質(zhì)合金機(jī)械物理性能的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2表明隨著淬火溫度的提高,硬質(zhì)合金抗彎強(qiáng)度、斷裂韌性有不同程度的提高,硬質(zhì)合金的硬度基本不變。但回火溫度的變化對合金的抗彎強(qiáng)度、密度和斷裂韌性均有影響,隨著回火溫度的提高,抗彎強(qiáng)度、斷裂韌性、硬質(zhì)和密度均有下降的趨勢。實(shí)施例3表3為高壓氣淬與油淬工藝對硬質(zhì)合金機(jī)械性能的影響表3高壓氣淬與油淬工藝對硬質(zhì)合金機(jī)械性能的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表3所示,通過雙室高壓氣淬處理的硬質(zhì)合金抗彎強(qiáng)度、硬度均高于油淬工藝處理的硬質(zhì)合金,從而可明顯提高硬質(zhì)合金的耐磨性和韌性。對比例1:雙室高壓氣淬工藝處理后,硬質(zhì)合金在巖石等級為f^l0—12的絹綠石英巖下進(jìn)行對比試驗(yàn),結(jié)果見表4。表4試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>以上結(jié)果表明經(jīng)過雙室高壓氣淬處理的合金耐磨性和使用壽命明顯提高,其中YJ1使用壽命提高21.5%,耐磨性提高37.3%;YJ2使用壽命提高34.1%,耐磨性可提高27.2%。權(quán)利要求1、一種硬質(zhì)合金雙室高壓氣淬工藝方法,其特征是將燒結(jié)好的硬質(zhì)合金產(chǎn)品置于石墨平板舟皿內(nèi),成組進(jìn)入雙室真空熱處理爐加熱室在1300~1400℃溫度下保溫10~100分鐘;然后將產(chǎn)品一起送入冷卻室進(jìn)行高純氮?dú)鈿鈮捍慊?,爐內(nèi)壓力為0.2~0.6MPa,冷卻時間為10~30分鐘;然后將淬火后產(chǎn)品放入箱式電爐內(nèi)進(jìn)行回火處理,回火處理溫度為280~480℃,回火時間為5~18小時。全文摘要本發(fā)明公開了一種硬質(zhì)合金雙室高壓氣淬工藝方法,將燒結(jié)好的硬質(zhì)合金產(chǎn)品置于石墨平板舟皿內(nèi),成組進(jìn)入雙室真空熱處理爐加熱室在1300~1400℃溫度下保溫10~100分鐘;然后將產(chǎn)品一起送入冷卻室進(jìn)行高純氮?dú)鈿鈮捍慊?,爐內(nèi)壓力為0.2~0.6MPa,冷卻時間為10~30分鐘;然后將淬火后產(chǎn)品放入箱式電爐內(nèi)進(jìn)行回火處理,回火處理溫度為280~480℃,回火時間為5~18小時。此工藝與現(xiàn)有技術(shù)相比,可增加合金固熔強(qiáng)化效果和鈷相韌性,從而提高合金的硬度和抗彎強(qiáng)度,減少舟皿損耗,降低生產(chǎn)成本。文檔編號C22F1/00GK101481783SQ200910042778公開日2009年7月15日申請日期2009年3月4日優(yōu)先權(quán)日2009年3月4日發(fā)明者周建華申請人:中南大學(xué)