合金球齒的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種合金球齒的制備方法，包括以下步驟：根據(jù)預(yù)先配置的比例稱取合金球齒原料，并對所述合金球齒原料進(jìn)行研磨；將研磨后的所述合金球齒原料放入預(yù)先配置的模具中，進(jìn)行壓模，并對壓模后的所述合金球齒原料進(jìn)行液相燒結(jié)；將經(jīng)液相燒結(jié)后的所述合金球齒原料，在預(yù)先配置的壓力環(huán)境下進(jìn)行降溫冷卻，得到所述合金球齒。本發(fā)明通過采用液相燒結(jié)，等靜壓燒結(jié)技術(shù)制備合金球齒，從而使得產(chǎn)品致密度高(孔隙度由傳統(tǒng)工藝的25μm以上，下降至5μm以下)，進(jìn)而有效的增強(qiáng)了產(chǎn)品的強(qiáng)度、硬度，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】合金球齒的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及合金制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來說，涉及一種合金球齒的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，硬質(zhì)合金球齒正在向超細(xì)化、高強(qiáng)度、高硬度、高精度產(chǎn)品的方向發(fā)展，以滿足機(jī)械切削率的高速化和自動化要求。目前現(xiàn)有的合金球齒制備普遍采用配料、濕磨、干燥制粒、壓制成型和固相燒結(jié)技術(shù)來進(jìn)行制備的，而這種制備的方法制備出的合金球齒的平均晶粒度為200-400nm，其強(qiáng)度、硬度相對較低。
[0003]針對相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題，目如尚未提出有效的解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種合金球齒的制備方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種合金球齒的制備方法，包括以下步驟:
[0007]根據(jù)預(yù)先配置的比例稱取合金球齒原料，并對所述合金球齒原料進(jìn)行研磨；
[0008]將研磨后的所述合金球齒原料放入預(yù)先配置的模具中，進(jìn)行壓模，并對壓模后的所述合金球齒原料進(jìn)行液相燒結(jié)；
[0009]將經(jīng)液相燒結(jié)后的所述合金球齒原料，在預(yù)先配置的壓力環(huán)境下進(jìn)行降溫冷卻，得到所述合金球齒。
[0010]其中，所述液相燒結(jié)的溫度包括1340?1400°C。
[0011]其中，所述預(yù)先配置的壓力環(huán)境的壓力包括3_5MPa。
[0012]此外，該合金球齒的制備方法進(jìn)一步包括:在對所述合金球齒原料進(jìn)行研磨之前，預(yù)先對所述合金球齒原料進(jìn)行干燥處理。
[0013]其中，所述干燥的溫度包括90°C。
[0014]可選的，所述合金球齒原料由以下質(zhì)量百分比的原料制成:碳化鎢和鈷粉混合物97.5%、碳化鉻 0.5%、石蠟 2.2%。
[0015]其中，所述碳化鎢和鈷粉混合物由混合后的碳化鎢和鈷粉與酒精制成；并且，所述碳化鎢和鈷粉的混合比例為94: 6;所述混合后的碳化鎢和鈷粉與酒精的比例為5: I。
[0016]本發(fā)明通過采用液相燒結(jié)，等靜壓燒結(jié)技術(shù)制備合金球齒，從而使得產(chǎn)品致密度高(孔隙度由傳統(tǒng)工藝的25 μ m以上，下降至5 μ m以下)，進(jìn)而有效的增強(qiáng)了產(chǎn)品的強(qiáng)度、
硬度，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的合金球齒的制備方法的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種合金球齒的制備方法。
[0021]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的合金球齒的制備方法包括:
[0022]步驟S101，根據(jù)預(yù)先配置的比例稱取合金球齒原料，并對所述合金球齒原料進(jìn)行研磨；
[0023]步驟S103，將研磨后的所述合金球齒原料放入預(yù)先配置的模具中，進(jìn)行壓模，并對壓模后的所述合金球齒原料進(jìn)行液相燒結(jié)；
[0024]步驟S105，將經(jīng)液相燒結(jié)后的所述合金球齒原料，在預(yù)先配置的壓力環(huán)境下進(jìn)行降溫冷卻，得到所述合金球齒。
[0025]其中，所述液相燒結(jié)的溫度包括1340?1400°C。
[0026]其中，所述預(yù)先配置的壓力環(huán)境的壓力包括3_5MPa。
[0027]此外，該合金球齒的制備方法進(jìn)一步包括:在對所述合金球齒原料進(jìn)行研磨之前，預(yù)先對所述合金球齒原料進(jìn)行干燥處理。
[0028]其中，所述干燥的溫度包括90°C。
[0029]可選的，所述合金球齒原料由以下質(zhì)量百分比的原料制成:碳化鎢和鈷粉混合物97.5%、碳化鉻 0.5%、石蠟 2.2%。
[0030]其中，所述碳化鎢和鈷粉混合物由混合后的碳化鎢和鈷粉與酒精制成；并且，所述碳化鎢和鈷粉的混合比例為94: 6;所述混合后的碳化鎢和鈷粉與酒精的比例為5: I。
[0031]為方便理解本發(fā)明的上述技術(shù)方案，以下通過具體實(shí)例對本發(fā)明的上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0032]在具體應(yīng)用時(shí)，本發(fā)明的上述技術(shù)方案包括混合料制備、壓制工藝以及低壓燒結(jié)工藝三個(gè)方面，具體如下:
[0033](I)混合料制備
[0034]將94%的碳化鎢和6%鈷粉加入球磨機(jī)，按照固液質(zhì)量比5: I加入酒精做濕磨介質(zhì)，再加入0.5%的碳化鉻為添加劑，并以2.2%加入石蠟作為成型劑。在濕磨機(jī)中研磨球的沖擊、研磨作用下，使混合料細(xì)化和均勻分布。再經(jīng)過真空干燥器以90°C溫度將混合料中酒精干燥出去，制成具有一定流動性和松裝密度的混合料。
[0035](2)壓制工序
[0036]將混合料裝入定型模腔內(nèi)，在60噸壓力機(jī)壓力的作用下，通過模具將壓力傳向模腔內(nèi)的粉末，粉末發(fā)生位移和變形，隨壓力的增加，粉末顆粒之間的距離變小，粉末顆粒之間發(fā)生機(jī)械嚙合，孔隙度大大降低，同時(shí)在之前加入石蠟的黏結(jié)作用下，混合料被密實(shí)成具有一定形狀、尺寸、密度、強(qiáng)度的壓坯。
[0037](3)低壓燒結(jié)工序
[0038]將壓坯置于真空低壓燒結(jié)爐中根據(jù)工藝要求進(jìn)行升溫，隨著溫度的升高達(dá)到300°C時(shí)石蠟開始揮發(fā)，通過正壓脫蠟燒結(jié)工序，將石蠟汽化，以氫氣或氬氣作為循環(huán)載體將石蠟以氣流的方式排出，并由捕蠟器回收，壓坯得到凈化。在固相燒結(jié)階段，即1300°C之前隨著溫度進(jìn)一步升高，壓坯發(fā)生脫氣反應(yīng)并進(jìn)一步凈化。隨著溫度的升高，粘結(jié)相開始塑性流動，當(dāng)達(dá)到1340液相溫度時(shí)，燒結(jié)體產(chǎn)生液相，進(jìn)行液相燒結(jié)。在液相燒結(jié)過程中，燒結(jié)體進(jìn)一步收縮并迅速致密化。最終達(dá)到1400°C燒結(jié)溫度.在爐體中加入3-5MPa壓力。然后降溫，通過水循環(huán)將爐體冷卻下來。
[0039]在整個(gè)燒結(jié)過程中，燒結(jié)體致密到接近無孔隙，并產(chǎn)生一系列物理化學(xué)作用和組織結(jié)構(gòu)調(diào)整，最終形成致密的、有一定化學(xué)成分、物理力學(xué)性能、組織結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)合金
[0040]由此可見，借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，通過采用液相燒結(jié)，等靜壓燒結(jié)技術(shù)制備合金球齒，從而使得產(chǎn)品致密度高(孔隙度由傳統(tǒng)工藝的25 μ m以上，下降至5 μ m以下)，進(jìn)而有效的增強(qiáng)了產(chǎn)品的強(qiáng)度、硬度，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
[0041]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種合金球齒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 根據(jù)預(yù)先配置的比例稱取合金球齒原料，并對所述合金球齒原料進(jìn)行研磨； 將研磨后的所述合金球齒原料放入預(yù)先配置的模具中，進(jìn)行壓模，并對壓模后的所述合金球齒原料進(jìn)行液相燒結(jié)； 將經(jīng)液相燒結(jié)后的所述合金球齒原料，在預(yù)先配置的壓力環(huán)境下進(jìn)行降溫冷卻，得到所述合金球齒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述液相燒結(jié)的溫度包括1340?1400。。。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述預(yù)先配置的壓力環(huán)境的壓力包括 3-5MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 在對所述合金球齒原料進(jìn)行研磨之前，預(yù)先對所述合金球齒原料進(jìn)行干燥處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述干燥的溫度包括90°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述合金球齒原料由以下質(zhì)量百分比的原料制成: 碳化鎢和鈷粉混合物97.5%、碳化鉻0.5%、石蠟2.2%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述碳化鎢和鈷粉混合物由混合后的碳化鎢和鈷粉與酒精制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述碳化鎢和鈷粉的混合比例為94: 6。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述混合后的碳化鎢和鈷粉與酒精的比例為5: I。
【文檔編號】B22F5/08GK104128610SQ201410336112
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】才亞光 申請人:承德昊天硬質(zhì)合金制品有限公司