專利名稱：一種硬質(zhì)合金混合料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硬質(zhì)合金混合料的制備方法，特別是涉及一種采用酒精石 蠟進行硬質(zhì)合金混合料的制備方法。
背景技術(shù)：
硬質(zhì)合金由于其高強度、高硬度特性而得到廣泛應(yīng)用。制備硬質(zhì)合金的關(guān) 鍵是混合料的制備。
現(xiàn)在混合料的制備方法主要釆用橡膠工藝、酒精PEG工藝、己烷石蠟工藝 等。由于石蠟是一種純度最高的成型劑物質(zhì)，不會"老化"，蒸發(fā)溫度低，在低 溫?zé)Y(jié)階段易被排除，沒有灰分，不會將雜質(zhì)帶入合金，因此，用作硬質(zhì)合金 的成型劑已得到人們廣泛認同。
在現(xiàn)有技術(shù)中，經(jīng)常使用石蠟作成型劑、同時也采用酒精作為濕磨介質(zhì)， 但基本上都還是采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝路線，其先要將濕磨料漿干燥、過歸并且 鑒定結(jié)果合格之后才能摻入成型劑，工藝流程為配料—濕磨—料漿過濾—酒 精介質(zhì)沉淀分離并且抽走多余的酒精—干燥—過篩—物料鑒定—摻蠟—擦碎過 篩—制?！稍铩^篩。這種工藝方法的缺點是流程長，工序多而復(fù)雜，特
別是，產(chǎn)品質(zhì)量受操作人員個體因素的影響大，難于保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
某些廠家雖采用石蠟作成型劑、并且使用了噴霧干燥設(shè)備進行混合料的制 備，大大縮短了混合料制備的工藝過程，也提高了混合料產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性， 但因其使用的濕磨介質(zhì)是己烷，而己烷的閃點非常低僅為-47.8。C，給生產(chǎn)安全 帶來了十分嚴(yán)峻的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種硬質(zhì)合金混合料的制備方法，以簡化工藝流程、 保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率，制備出適合各種壓制要求的混 合料料粒。
為此，本發(fā)明提供了一種硬質(zhì)合金混合料的制備方法，其特征在于，該方 法的原料包括WC粉、WC-TiC固溶體、Co粉，采用石蠟作為成型劑、無水酒精作為研磨的介質(zhì)，并在研磨介質(zhì)中加入油酸、硬脂酸作為分散劑，工藝過程包
括精確配料步驟，先將加熱熔化并且過濾的石蠟裝入球磨機內(nèi)進行預(yù)研磨； 濕磨步驟，將配制的物料裝入球磨筒內(nèi)并加入適量的酒精作為球磨的介質(zhì)，同 時加入分散劑，開機濕磨；料漿過濾步驟，將料漿卸出、并且過濾200~320目； 噴霧干燥制粒步驟，用噴霧干燥設(shè)備將料漿進行噴霧干燥、制粒；和過篩步驟， 生產(chǎn)出適合各種壓制要求的混合料料粒。
優(yōu)選地，石蠟是全精練石蠟，熔點為52~56*€,石蠟在濕磨之前過濾200-320目不銹鋼篩網(wǎng)，預(yù)研磨的時間為20-30分鐘。
優(yōu)選地，乙醇含量不低于99.5V。/c,分散劑加入量為0.05 0.20Wt。/o油酸、 0.05 ~ 0.20WtVo硬脂酸。
優(yōu)選地，濕磨過程中球磨機內(nèi)料漿的控制溫度S25。C。
優(yōu)選地，使用可傾式滾動球磨機進行研磨，球磨的參數(shù)為球磨機的容積 為300L、轉(zhuǎn)速35-36rpm、填充系數(shù)0.45、研磨體采用五種規(guī)格的合金圓棒， 搭配比例為c))5.5xl4.0， 15.5%wt.; (|) 7.3x15.6， 16%wt.; cj) 8.6x16.3, 32.5 %wt.; (1)9.5x16.7， 33%wt; (M0.5xl7， 3%wt。
優(yōu)選地，球料比3:1 ~ 5:1,分散劑加入量為混合料的0.05 ~ 0.20%Wt。
酒精石蠟工藝由于常溫下石蠟不溶于酒精，特別是石蠟的熔點低、是一種 延展性的物質(zhì)，因此要想保證混合料中石蠟分布的均勻性，就必須使石蠟分散 開來、并且與WC等固形物充分混合均勻。通過采用將石蠟進行預(yù)先研磨，然 后與物料一起研磨、混合的方法就可以達到石蠟分布均勻性的目的，整個研磨 過程要控制好球磨機內(nèi)料漿的溫度，控制要求S25。C。
由于采用全自動化控制的噴霧干燥制粒塔來完成對含蠟1.8 ~ 2.2Wt。/。的混 合料料漿的干燥、制粒，在噴霧干燥過程中，料漿被霧化成細小的液滴，在塔 內(nèi)與熱的N2氣相遇瞬間得到干燥，這樣既保證了混合料料粒的均勻性，使物料 的含氧量得到有效控制，也大大地提高了生產(chǎn)效率。
具體實施例方式
實施例1:采用中顆粒WC劍FSSS.粒度4.0jim，總碳6.15% )和鈷樹FSSS. 粒度1.5fim )為主要原料，配比為92.0wt。/oWC + 8.0wt%Co,外加2.0wt%Wax， 加入250ml/kg混合料的酒精作為濕磨介質(zhì)，在混合料漿中加入0.15wt。/。的油酸。 上述物質(zhì)在300L可傾式球磨機中進行球磨，球磨機轉(zhuǎn)速為36rpm，裝填系數(shù)為 0.45，球料比為4:1。濕磨48小時后，將料漿卸出，在BP-300型噴霧干燥制粒機上進行噴霧干燥制粒，檢測結(jié)果為:
混合料料粒的松裝密度3.23g/cm 霍爾流速28.0S/50g; 鑒定結(jié)果為
密度14.71 g/cm3; 抗彎強度TRS.: 2860N/mm2; 鈷磁Com: 7.33%;
石更度HRA89.7; 矯頑磁力He: 11.6 KA/m; 孔隙度A02B00C00。
實施例2:采用細顆粒WC執(zhí)FSSS.粒度1.5nm，總碳6.18% )和鈷斷FSSS. 粒度1.5nm)為主要原料，配料比為94.0wt%WC + 6.0wt%Co+0.20wt%TaC， 外加2.2wt%Wax，加入300ml/kg混合料的酒精作為濕磨介質(zhì)，在混合料漿中 加入0.15wt。/o的油酸、0.085wto/o的硬脂酸。上述物質(zhì)在300L可傾式球磨機中 進行球磨，球磨機轉(zhuǎn)速為36rpm，裝填系數(shù)為0.45， ^F比為4:1。濕磨54小 時后，將料漿卸出，在BP-300型噴霧干燥制粒機上進行噴霧干燥制粒，檢測結(jié) 果為
混合料料粒的松裝密度3.70g/cm3; 霍爾流速20.0S/50g; 鑒定結(jié)果為
密度15.0 g/cm3; 硬度HRA91.8;
抗彎強度TRS.: 2156 N/mm2; 矯頑磁力He: 18.5 KA/m; 鈷磁Com: 5.30%; 孑L隙度A02B00C00。
實施例3:采用細顆粒WC粉(FSSS.粒度16.4fim,總碳6.13% )和鈷粉 (FSSS.粒度1.5fim )為主要原料，配料比為84.9wt%WC + 15.1wt%Co+0.20wt %TaC,外加2.0wt。/。Wax，加入225ml/kg混合料的酒精作為濕磨介質(zhì)，在混合 料漿中加入0.02wt。/o的油酸。上述物質(zhì)在300L可傾式球磨機中進行球磨，球磨 機轉(zhuǎn)速為36rpm，裝填系數(shù)為0.45,球料比為4:1。濕磨28小時后，將料漿卸 出，在BP-300型噴霧干燥制粒機上進行噴霧干燥制粒，檢測結(jié)果為 混合料料粒的松裝密度3.20 g/cm3; 霍爾流速26.0S/50g; 鑒定結(jié)果為
密度13.83 g/cm3; 硬度HRA84.8;
抗彎強度TRS.: 2120 N/mm2; 矯頑磁力He: 5.9 KA/m; 鈷磁Com: 14.5%; 孔隙度A02B00C00。實施例4:采用細顆粒WC粉(FSSS.粒度6.5pm，總碳6.17% )、 WC-TiC 固溶體(FSSS.粒度2.35nm， Ct: 11.16%， W: 56.12%, Ti: 32.08%)和鈷粉(FSSS. 粒度1.5nm )為主要原料，配料比為73.65wt%WC + 17.15wt%WC-TiC+ 9.2wt%Co，外加2.0wt。/。Wax，加入300ml/kg混合料的酒精作為濕磨介質(zhì)，在 混合料漿中加入0.02wt%的油酸。上述物質(zhì)在300L可傾式球磨機中進行球磨， 球磨機轉(zhuǎn)速為36rpm,裝填系數(shù)為0.50，球料比為4:1。濕磨48小時后，將料 漿卸出，在BP-300型噴霧干燥制粒機上進行噴霧干燥制粒，檢測結(jié)果為
混合料料粒的松裝密度2.88g/cm3;
霍爾流速29.5S/50g;
鑒定結(jié)果為
密度12.9 g/cm3; 硬度HRA卯.3;
抗彎強度TRS.: 2360 N/mm2; 矯頑磁力He: 10.9 KA/m;
鈷磁Com: 9.0%; 孑L隙度A02B00C00。
實施例5:采用細顆粒WC樹FSSS,粒度2.0nm，總碳6.17% )、 WC-TiC-TaC 固溶體(FSSS.粒度2.55fim, Ct: 11.08%, W: 35.95%, Ti: 29.25%, Ta:22.94% ) 和鈷粉(FSSS.粒度1.5nm)為主要原料，配料比為79.13wt%WC+12.87wt%WC -TiC-TaC+8.0wt%Co，外加2.0wt%Wax，加入300ml/kg混合料的酒精作為濕 磨介質(zhì)，在混合料漿中加入0.02wt。/o的油酸。上述物質(zhì)在300L可傾式球磨機中 進行球磨，球磨才幾轉(zhuǎn)速為36rpm,裝填系數(shù)為0.50， J求料比為4:1。濕磨60小 時后，將料漿卸出，在BP-300型噴霧干燥制粒機上進行噴霧干燥制粒，檢測結(jié) 果為
混合料料粒的松裝密度3.01g/cm3; 霍爾流速28.0S/50g; 鑒定結(jié)果為
密度13.45 g/cm3; 硬度HRA91.5;
抗彎強度TRS.: 2030 N/mm2; 矯頑,茲力He: 16.6 KA/m; 鈷磁Com: 6.8 %; 孑L隙度A02B00C00 。
權(quán)利要求
1、一種硬質(zhì)合金混合料的制備方法，其特征在于，該方法的原料包括WC粉、WC-TiC固溶體、Co粉，采用石蠟作為成型劑、無水酒精作為研磨的介質(zhì)，并在研磨介質(zhì)中加入油酸、硬脂酸作為分散劑，工藝過程包括精確配料步驟，先將加熱熔化并且過濾的石蠟裝入球磨機內(nèi)進行預(yù)研磨；濕磨步驟，將配制的物料裝入球磨筒內(nèi)并加入適量的酒精作為球磨的介質(zhì)，同時加入分散劑，開機濕磨；料漿過濾步驟，將料漿卸出、并且過濾200～320目；噴霧干燥制粒步驟，用噴霧干燥設(shè)備將料漿進行噴霧干燥、制粒；和過篩步驟，生產(chǎn)出適合各種壓制要求的混合料料粒。
2、 如權(quán)利要求l所述的制備方法，其特征在于，石蠟是全精練石蠟，熔點為52~56*€,石蠟在濕磨之前過濾200 320目不銹鋼篩網(wǎng)，預(yù)研磨的時間為20-30分鐘。
3、 如權(quán)利要求l所述的制備方法，其特征在于無水酒精的成分要求乙醇含量不低于99.5V。/0，分散劑加入量為0.05 0,20Wt。/o油酸、0.05 ~ 0.20Wt%硬脂酸。
4、 如權(quán)利要求l所述的制備方法，其特征在于濕磨過程中球磨機內(nèi)料漿的控制溫度S25""C。
5、 如權(quán)利要求l所述的制備方法，其特征在于使用可傾式滾動球磨機進行研磨，球磨的參數(shù)為球磨機的容積為300L、轉(zhuǎn)速35 ~ 36rpm、填充系數(shù)0.45、研磨體采用五種規(guī)格的合金圓棒，搭配比例為(J)5.5xl4.0, 15.5%wt.; cj)7.3x15.6， 16%wt.;小8.6x16.3， 32.5 %wt;小9.5x16.7， 33%wt.; cj) 10.5x17,3%wt.。
6、 如權(quán)利要求l所述的制備方法，其特征在于球料比3:1-5:1， M劑加入量為混合料的0.05 ~ 0.20%Wt。
全文摘要
一種硬質(zhì)合金混合料的制備方法，該方法的原料包括WC粉、WC-TiC固溶體、Co粉，采用石蠟作為成型劑、無水酒精作為研磨的介質(zhì)，并在研磨介質(zhì)中加入油酸、硬脂酸作為分散劑，工藝過程包括精確配料步驟，先將加熱熔化并且過濾的石蠟裝入球磨機內(nèi)進行預(yù)研磨；濕磨步驟，將配制的物料裝入球磨筒內(nèi)并加入適量的酒精作為球磨的介質(zhì)，同時加入分散劑，開機濕磨；料漿過濾步驟，將料漿卸出、并且過濾200～320目；噴霧干燥制粒步驟，用噴霧干燥設(shè)備將料漿進行噴霧干燥、制粒；和過篩步驟，生產(chǎn)出適合各種壓制要求的混合料料粒。該方法生產(chǎn)工藝流程短、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)效率高、適合大規(guī)模化生產(chǎn)作業(yè)，可廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)合金混合料的制備。
文檔編號C22C29/06GK101514405SQ200910079349
公開日2009年8月26日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者劉志芳, 張敬利 申請人:江西稀有稀土金屬鎢業(yè)集團有限公司