一種硬質(zhì)合金材料的制備系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本實用新型設及一種硬質(zhì)合金的制備系統(tǒng)，用于制備新型硬質(zhì)合金棒材，屬于硬 質(zhì)合金技術(shù)領域。
[0002] 由該新型硬質(zhì)合金制備的整體刀具主要是用來加工HRC硬度>60°W上的難加 工材料，孔深可達150mmW上。 技術(shù)背景
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，用于深孔加工的高硬度硬質(zhì)合金整體刀具基本上采用刀桿連接的方 式進行加長，主要原因是，現(xiàn)有刀具的初性和耐磨性不能同時滿足要求。然而，刀桿連接式 硬質(zhì)合金刀具深孔加工通用性不強，行業(yè)需求量不大，有局限性，特別是精度差，壽命低，不 能滿足市場的需求。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型的目的是提供一種硬質(zhì)合金的制備系統(tǒng)，用于制備新型硬質(zhì)合金棒材 的整體刀具，具有初性好、耐磨等特性，可用于大于150mm的深孔加工，提高刀具的使用壽 命及工作效率、改善工件的品質(zhì)。 陽〇化]為此，本實用新型提供了一種硬質(zhì)合金的制備系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)依次包括 配料裝置、球磨裝置、噴霧干燥裝置、擠壓成型裝置和壓力燒結(jié)裝置，配料裝置包括WC粉末 粒度控制器、Co粉末粒度控制器、碳化饑和碳化銘比例控制器、W及WC粉末、Co粉末和抑制 劑的質(zhì)量比控制器；球磨裝置包括磨礦介質(zhì)與物料的質(zhì)量比控制器、球磨時間控制器；壓 力燒結(jié)裝置包括燒結(jié)溫度控制器、燒結(jié)時間控制器、燒結(jié)壓力控制器。
[0006]優(yōu)選地，還包含深加工裝置。
[0007]優(yōu)選地，所述擠壓成型裝置包括棒材成型模具。 陽00引優(yōu)選地，WC粉末粒度控制器為Fsss粒度為0. 4ym的控制器；Co粉末粒度控制器 為Fsss粒度大于0.8Jim而小于1Jim的控制器。
[0009]優(yōu)選地，磨礦介質(zhì)與物料的質(zhì)量比控制器為（4. 6-5. 0) : 1的控制器。
[0010] 優(yōu)選地，磨礦介質(zhì)與物料的質(zhì)量比控制器為4.8:1的控制器。
[0011] 優(yōu)選地，球磨時間控制器為65-7化的控制器。
[0012]優(yōu)選地，燒結(jié)溫度控制器為1390-1410°C的控制器；燒結(jié)時間控制器為1. 2-1.化 的控制器；燒結(jié)壓力控制器為7-9Mpa的控制器。
[0013]優(yōu)選地，碳化饑和碳化銘比例控制器為0. 8-1. 2的控制器。
[0014] 優(yōu)選地，WC粉末、Co粉末和抑制劑的質(zhì)量比控制器為 (85-88):(12-13. 5):(0. 8-1. 2)的控制器。
[0015]根據(jù)本實用新型，優(yōu)化了硬質(zhì)合金原料、抑制劑等的配料，W及球磨、燒結(jié)工藝技 術(shù)參數(shù)，制備出了新型硬質(zhì)合金。
[0016]根據(jù)本實用新型，WFsss粒度為0. 4Jim的WC粉末、Fsss粒度大于0. 8Jim、小 于Iym的Co粉末為原料，W及碳化饑和碳化銘為抑制劑，經(jīng)過配料、球磨、噴霧干燥、擠 壓成型、壓力燒結(jié)和深加工等工序，制備出晶粒度小于0. 6ym的新型硬質(zhì)合金棒材；磨 礦介質(zhì)與物料的質(zhì)量比為4.8 :1，球磨時間65-75h;壓力燒結(jié)工序中，燒結(jié)溫度控制在 1390-1410°C，燒結(jié)時間 1. 2-1. 5h，燒結(jié)壓力為 7-9Mpa。
[0017] 優(yōu)選地，所述的WC粉末、Co粉末和抑制劑的質(zhì)量比為（85-88): (12-13.W: (0. 8-1.。。
[0018] 優(yōu)選地，所述的碳化饑和碳化銘抑制劑的質(zhì)量比為0.8~1.2。
[0019] 根據(jù)本實用新型的新型硬質(zhì)合金，初性強、耐磨性好，使用該材質(zhì)進行深孔加工， 刀具的使用壽命能提高近30%，切削速度能提升15%。
[0020] 根據(jù)本實用新型的新型硬質(zhì)合金，屬高端產(chǎn)品，具有高硬度、初性強的綜合力學性 能，耐磨抗折性強。
[0021] 本實用新型使用含量更高的鉆粉，添加適量的抑制劑，使產(chǎn)品達到優(yōu)良的力學使 用性能，WC原料、鉆粉、抑制劑的配方和整個生產(chǎn)流程都有科學的控制。
[0022] 根據(jù)本實用新型，W晶粒為0. 4微米的WC，超細鉆粉和超細碳化饑W及化銘作為 原料，添加研磨介質(zhì)酒精和成型劑，經(jīng)過滾筒濕磨、噴霧干燥、擠壓成型、壓力燒結(jié)和深加工 等工序，制備了出新型硬質(zhì)合金棒材。
[0023] 本實用新型的配方并非顯而易見，需要付出創(chuàng)造性的勞動進行摸索。抑制劑碳化 饑和碳化銘的含量與合理比例的搭配，并不能通過有限次的試驗就能夠得到。該產(chǎn)品在燒 結(jié)過程中，必須付出創(chuàng)造性的勞動才能使得運兩種抑制劑較好地、合理地抑制WC晶粒度的 長大，才能使該產(chǎn)品具有較均勻的金相組織結(jié)構(gòu)，達到高硬度、高強度的性能，進而可用作 深孔鉆頭，并且較普通鉆頭提高加工效率。
[0024] 優(yōu)化燒結(jié)工藝的哪些參數(shù)W及如果實現(xiàn)運種優(yōu)化，都不是容易想到的。
【附圖說明】
[00巧]圖1是根據(jù)本實用新型的硬質(zhì)合金棒材的掃描電鏡的組織結(jié)構(gòu)圖；
[00%] 圖2是根據(jù)本實用新型的硬質(zhì)合金棒材的制備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實施方式】
[0027] 如圖1-2所示，根據(jù)本實用新型的一種硬質(zhì)合金的制備系統(tǒng)依次包括配料裝置 10、球磨裝置20、噴霧干燥裝置30、擠壓成型裝置40和壓力燒結(jié)裝置50 (優(yōu)選地還包含深 加工裝置60)，配料裝置10包括WC粉末粒度控制器IUCo粉末粒度控制器12、碳化饑和碳 化銘比例控制器13、W及WC粉末、Co粉末和抑制劑的質(zhì)量比控制器14 ;球磨裝置20包括磨 礦介質(zhì)與物料的質(zhì)量比控制器21、球磨時間控制器22;壓力燒結(jié)裝置50包括燒結(jié)溫度控制 器51、燒結(jié)時間控制器52、燒結(jié)壓力控制器。所述擠壓成型裝置40包括棒材成型模具41。 陽02引根據(jù)本實用新型的硬質(zhì)合金的制備工藝包括：WC+Co+抑制劑（化3C2+VC) -濕磨+ 噴霧干燥一混合料一型材產(chǎn)品用料一擠壓成型一壓巧一加壓燒結(jié)一深加工一新型合金棒 材。
[0029] 實施例1 :一種新型硬質(zhì)合金插入棒材的制備方法。W納米級Fsss粒度為0.4ym 的WC粉末、Fsss粒度為0. 92ym的Co粉末，W及少量抑制劑為原料，物料分別按86:13:1 的質(zhì)量比配制，碳化饑和碳化銘的質(zhì)量比為2:3,其中，WC粉末223.服g、Co粉末33. 8Kg、 碳化饑1. 〇4Kg和碳化銘1. 56Kg。用30化的濕磨機球磨，超細硬質(zhì)合金球與物料的質(zhì)量比 為4. 8: 1，球磨時間72h，然后，將球磨后的物料噴霧干燥制粒，再壓制成標準樣品后進行燒 結(jié)，燒結(jié)溫度1400°C，燒結(jié)時間1.化，燒結(jié)壓力為9MPa。通過本實施例可制備出晶粒度小于 0. 6Jim的新型硬質(zhì)合金棒材。
[0030] 實施例2 :W納米級Fsss粒度為0. 4ym的WC粉末、Fsss粒度為0. 86ym的Co粉 末，W及少量抑制劑為原料，分別按86:13:1的質(zhì)量比配制物料，碳化饑和碳化銘的質(zhì)量比 為2:3，其中，胖(：粉末223.服邑、（：〇粉末33.8蛇、碳化饑1.04蛇和碳化銘1.56蛇。用30化 得濕磨機球磨，超細硬質(zhì)合金球與物料的質(zhì)量比為4. 8: 1，球磨時間75h，然后，將球磨后的 物料噴霧干燥制粒，再壓制成標準樣品后進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度1400°C，燒結(jié)時間80min，燒 結(jié)壓力為8MPa。通過本實施例可制備出晶粒度小于0. 6Jim的新型硬質(zhì)合金棒材。
[0031] 新型硬質(zhì)合金棒材材質(zhì)的物理性能一覽表：
[0032]
[0033] 實施本實用新型的方法是，WFsss粒度為0. 4ym的WC粉末、Fsss粒度大于 0. 8Jim而小于1Jim的Co粉末為原料，W碳化饑和碳化銘為抑制劑，經(jīng)過配料、球磨、噴霧 干燥、擠壓成型、壓力燒結(jié)工序（優(yōu)選地還包含深加工工序），制備出晶粒度小于0. 6ym的 (超細）硬質(zhì)合金。
[0034] 優(yōu)選地，所述硬質(zhì)合金制備成棒材。
[0035] 優(yōu)選地，磨礦介質(zhì)與物料的質(zhì)量比為（4. 6-5. 0):1(優(yōu)選4.8:1);球磨時間 65-75h;和/或，壓力燒結(jié)工序中，燒結(jié)溫度控制在1390-1410°C，燒結(jié)時間1. 2-1. 5h，燒結(jié) 壓力為7-gMPa。
[0036] 優(yōu)選地，所述的WC粉末、Co粉末和抑制劑的質(zhì)量比為 (85-88) : (12-13. 5) : (0. 8-1. 2) 〇
[0037] 優(yōu)選地，所述的碳化饑和碳化銘抑制劑的質(zhì)量比為0. 8-1. 2。
[0038] 根據(jù)本實用新型提供的硬質(zhì)合金，其通過本實用新型所述的方法制成。優(yōu)選地，所 述硬質(zhì)合金為納米級材料；所述硬質(zhì)合金制備成插入棒材；和/或，所述硬質(zhì)合金制備成棒 材。
【主權(quán)項】
1. 一種硬質(zhì)合金材料的制備系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)依次包括配料裝置、球磨裝置、 噴霧干燥裝置、擠壓成型裝置和壓力燒結(jié)裝置，配料裝置包括WC粉末粒度控制器、Co粉末 粒度控制器、碳化釩和碳化鉻比例控制器、以及WC粉末、Co粉末和抑制劑的質(zhì)量比控制器； 球磨裝置包括磨礦介質(zhì)與物料的質(zhì)量比控制器、球磨時間控制器；壓力燒結(jié)裝置包括燒結(jié) 溫度控制器、燒結(jié)時間控制器、燒結(jié)壓力控制器。2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包含深加工裝置。3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述擠壓成型裝置包括棒材成型模具。4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，WC粉末粒度控制器為Fsss粒度為0. 4 y m 的控制器；Co粉末粒度控制器為Fsss粒度大于0. 8 y m而小于I y m的控制器。5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，磨礦介質(zhì)與物料的質(zhì)量比控制器為 (4. 6-5. 0) :1的控制器。6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，磨礦介質(zhì)與物料的質(zhì)量比控制器為4. 8:1的 控制器。7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，球磨時間控制器為65-75h的控制器。8. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，燒結(jié)溫度控制器為1390-1410°C的控制器； 燒結(jié)時間控制器為I. 2-1. 5h的控制器；燒結(jié)壓力控制器為7-9Mpa的控制器。9. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，碳化釩和碳化鉻比例控制器為0. 8-1. 2的控 制器。10. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，WC粉末、Co粉末和抑制劑的質(zhì)量比控制器 為（85-88) : (12-13. 5) : (0? 8-1. 2)的控制器。
【專利摘要】一種硬質(zhì)合金材料的制備系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)依次包括配料裝置、球磨裝置、噴霧干燥裝置、擠壓成型裝置和壓力燒結(jié)裝置，配料裝置包括WC粉末粒度控制器、Co粉末粒度控制器、碳化釩和碳化鉻比例控制器、以及WC粉末、Co粉末和抑制劑的質(zhì)量比控制器；球磨裝置包括磨礦介質(zhì)與物料的質(zhì)量比控制器、球磨時間控制器；壓力燒結(jié)裝置包括燒結(jié)溫度控制器、燒結(jié)時間控制器、燒結(jié)壓力控制器。根據(jù)本實用新型的新型硬質(zhì)合金，金相組織結(jié)構(gòu)完整，具有高硬度、韌性強、耐磨耐腐蝕等特性，能加工HRC硬度大于60°的高硬度材料；采用本實用新型的新型硬質(zhì)合金進行金屬深孔加工，刀具的使用壽命能提高近30％，切削速度能提升15％。
【IPC分類】C22C29/08, C22C1/10, C22C1/05
【公開號】CN204874698
【申請?zhí)枴緾N201520343279
【發(fā)明人】劉海軍, 陳輝
【申請人】江西稀有稀土金屬鎢業(yè)集團有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年5月25日