專利名稱:球磨沖擊硬質(zhì)合金表面工藝的制作方法
本發(fā)明是屬于硬質(zhì)合金燒結(jié)表面后處理領(lǐng)域。由于硬質(zhì)合金材質(zhì)本身硬而脆，其主要成份碳化鎢比砂輪中所用大部分磨料還要硬，進行燒結(jié)表面后處理十分困難。但隨著鑿巖硬質(zhì)合金鈷含量的逐步降低(9.5～4)%(重量)，表面孔隙、孔洞、微裂紋等不可避免，將成為合金使用中的破壞源。另一方面由于重型液壓鑿巖機的迅速發(fā)展，要求承受大沖擊功用的鑿巖合金球齒化，球齒釬頭也迅速發(fā)展起來。鋃齒技術(shù)已由焊接向冷嵌、熱嵌發(fā)展。冷嵌和熱嵌工藝技術(shù)對合金與鋼體之間的配合有著嚴格的要求，才能確保足夠的抱緊力。因此，要求合金具有較高的表面質(zhì)量，其質(zhì)量指標包括表面光潔度、尺寸公差，孔隙度和微裂紋分布等。目前尚無一種快速批量處理硬質(zhì)合金燒結(jié)表面的方法。1978年12月美國學(xué)者M·Anthony和T·W·Griffiths在《含鎢材料的制取中》提出硬質(zhì)合金燒結(jié)表面后處理的方法是先采用金剛砂輪磨削或電加工，以減少尺寸公差和幾何形狀公差，然后進一步用金剛石精磨以除去粗加工引起的表面損傷，使成為一個很平滑的表面。最后加工包括達到很高光亮程度的多階段拋光。作者認為這種方法十分費事。
七十年代，振動光飾技術(shù)在我國發(fā)展很快，它可加工黑色金屬、有色金屬甚至塑料制品等工件的表面。但此法對硬度大于88(HRA)的硬質(zhì)合金表面處理均未提到。
本發(fā)明的目的在于提供一種快速、高效拋光低鈷礦用硬質(zhì)合金表面的方法，以達到消除合金表面孔隙、孔洞和微裂紋等缺陷，以提高表面光潔度而滿足嵌齒工藝的需要，進而提高硬質(zhì)合金的使用壽命。
本發(fā)明的特點是在有拋光質(zhì)、拋光劑存在的情況下，借助于硬質(zhì)合金沖擊體對被拋光物產(chǎn)生滾動沖擊而實現(xiàn)被拋光物的致密化的。滾動沖擊裝置見附圖。被拋光制品(1)置于滾動裝置園筒體(2)內(nèi)，當園筒體由馬達(3)帶動產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運動時，被拋光制品受硬質(zhì)合金沖擊體(4)的不斷沖擊，最終獲得精拋光面。拋光質(zhì)用200目三氧化二鉻或碳化硼;拋光劑為工業(yè)酒精;園筒體的轉(zhuǎn)速為50～70(轉(zhuǎn)/分)，其長度與直徑比為2∶1，容積20～60立升;沖擊體為硬度大于86(HRA)、單重小于被拋光制品的硬質(zhì)合金體，其形狀為棱形、錐形、橢園形和球形等且按一定比例搭配使用。馬達的功率為3～4瓩。
本發(fā)明的方法過程是將已磨削(用無芯磨床配金剛砂輪磨削)好的合金齒以2∶5的比例配備沖擊體，裝入園筒內(nèi)，充填至園筒體積的2/3左右，然后把“拋光質(zhì)加拋光劑”組配的粉漿注入園筒內(nèi)，加蓋密封，在球磨機上滾動沖擊4至5小時，即可停機取出，經(jīng)酒精沖洗、揩干烘干(小于40℃)，便得到合格的拋光產(chǎn)品。
本發(fā)明的技術(shù)經(jīng)濟效果與前面提到的方法(下稱方法1)與本發(fā)明的方法(下稱方法2)相比
由上面的工藝圖可看出方法1多于五道工序;操作復(fù)雜;要求精巧的技術(shù);一次處理量少;多為繁重的手工勞動。方法2只兩道工序;操作簡單;不需要精巧的技術(shù);無繁重的手工勞動，單臺設(shè)備日產(chǎn)量25公斤或更多;只需廉價的裝備，設(shè)備維修量極少。通過方法2處理過的硬質(zhì)合金表面能達到
8～
9級的表面光潔度，(長久保存光亮不減)又消除了98%以上合金表面孔隙和微裂紋。同時還自然形成γ＝0.3毫米的過渡園弧。通過表面處理的合金嵌鋃成直徑48毫米的球齒釬頭，在f＝14～16矽質(zhì)細砂巖中，使用25公斤·米的重型液壓鑿巖機，比沒有表面處理的合金使用壽命提高1.5倍。
實施例一用2立升不銹鋼筒，將已磨削的2公斤φ10×16毫米的硬質(zhì)合金與棱形、錐形、橢園形和球形等單重不同硬度大于86HRA的硬質(zhì)合金沖擊體5公斤混合均勻，然后裝入園筒內(nèi)，以充填園筒體積的40～50%為宜。注入拋光質(zhì)加拋光劑組配的粉漿，以露出實物表面3～5毫米為宜。加蓋密封，經(jīng)4～5小時拋光。結(jié)果100%的合金表面達到
8～
9級光潔度，98%以上合金不存在低倍可見的孔隙和表面裂紋，同時還自然形成γ＝0.3毫米的過渡園弧面，為嵌齒提供了必須的導(dǎo)向面。
實施例二在實施例一的基礎(chǔ)上，處理已磨削好的高14毫米，厚8毫米，長15毫米的片狀合金，得到同樣的效果。
實施例三在實施例一的基礎(chǔ)上，調(diào)整制品和沖擊體的重量比，對單重不同的片狀礦用硬質(zhì)合金的表面處理達到了同樣的效果。
適當選配沖擊體的尺寸和裝置的轉(zhuǎn)速以及制品和沖擊體的比例，上述工藝用于WC-TiC-Co類合金的表面處理可獲得相近的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種硬質(zhì)合金表面處理方法是借助于金剛砂輪磨削、金剛石精磨及多次拋光而獲得光潔面，本發(fā)明的特征是采用粒狀硬質(zhì)合金作為沖擊體將其放在長形的不銹鋼圓筒體中，然后注入“拋光質(zhì)加拋光劑”組配的粉漿在滾動的沖擊裝置中來實現(xiàn)被拋光硬質(zhì)合金表面的致密化。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述，其特征是不銹鋼圓筒體為長形的，其長度與直徑之比為2∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述，其特征是沖擊體為棱形、錐形、橢園形和球形等單重不同、硬度大于86HRA的硬質(zhì)合金，其單重應(yīng)小于被拋光物單重。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述，其特征是拋光劑為工業(yè)酒精，拋光質(zhì)為三氧化二鉻(200目)粉或碳化硼(200目)粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述，其特征是滾動沖擊拋光時間為4～5小時。
專利摘要
球磨沖擊硬質(zhì)合金表面工藝，屬于硬質(zhì)合金燒結(jié)表面后處理領(lǐng)域。在有合適的拋光質(zhì)與拋光劑存在的情況下，采用硬度大于86HRA形狀不同的粒狀硬質(zhì)合金作為沖擊體，在滾動沖擊裝置中來實現(xiàn)合金的表面致密化，經(jīng)4-5小時拋光后100％的合金表面達到8-9級的光潔度。98％以上的表面不存在低倍可見的孔隙和表面微裂紋。銳棱部分自然形成γ＝0.3毫米的過渡圓弧。鑿巖使用壽命比沒有經(jīng)過表面處理的合金提高1.5倍。采用上述方法表面處理量25公斤左右/日·臺。
文檔編號B24B31/00GK85100341SQ85100341
公開日1986年8月20日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者周洛三, 張達明, 譚映國 申請人:中南工業(yè)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan