一種硬質(zhì)合金材料的制備方法與系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種硬質(zhì)合金的制備方法與系統(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(lǐng)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°以上的難加 工材料，孔深可達(dá)150mm以上。 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(jìn)行加長，主要原因是，現(xiàn)有刀具的韌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(qiáng)，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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種硬質(zhì)合金的制備方法，用于制備新型硬質(zhì)合金棒材的整 體刀具，具有韌性好、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)。
[0005] 為此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于，以 Fsss粒度為0. 4ym的WC粉末、Fsss粒度大于0. 8ym而小于1ym的Co粉末為原料，以碳 化釩和碳化鉻為抑制劑，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(xì)）硬質(zhì)合金。
[0006] 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。
[0007] 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1390-14KTC，燒結(jié)時間1. 2-1. 5h，燒結(jié) 壓力為7-9MPa。
[0008] 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
[0009] 優(yōu)選地，所述的碳化釩和碳化鉻抑制劑的質(zhì)量比為0. 8-1. 2。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種硬質(zhì)合金，其特征在于，該硬質(zhì)合金通過本發(fā) 明所述的方法制成。
[0011] 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。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，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（優(yōu)選地還包含 深加工裝置），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。
[0013] 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 述擠壓成型裝置包括棒材成型模具。
[0014] 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. 8ym而小于1ym的控制器；磨礦介質(zhì)與物料的質(zhì)量比控制器為 (4. 6-5. 0) : 1 (優(yōu)選4. 8:1)的控制器；球磨時間控制器為65-75h的控制器；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. 5h的控制器；燒結(jié)壓力控制器為 7-9Mpa的控制器；碳化釩和碳化鉻比例控制器為0. 8-1. 2的控制器；和/或，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)本發(fā)明，優(yōu)化了硬質(zhì)合金原料、抑制劑等的配料，以及球磨、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)本發(fā)明，以Fsss粒度為0. 4ym的WC粉末、Fsss粒度大于0. 8ym、小于1ym 的Co粉末為原料，以及碳化釩和碳化鉻為抑制劑，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，制備出晶粒度小于〇. 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1390-14KTC，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. 5) : (0. 8-1. 2) 〇
[0018] 優(yōu)選地，所述的碳化釩和碳化鉻抑制劑的質(zhì)量比為0. 8-1. 2。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的新型硬質(zhì)合金，韌性強(qiáng)、耐磨性好，使用該材質(zhì)進(jìn)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)本發(fā)明的新型硬質(zhì)合金，屬高端產(chǎn)品，具有高硬度、韌性強(qiáng)的綜合力學(xué)性能， 耐磨抗折性強(qiáng)。
[0021] 本發(fā)明使用含量更高的鈷粉，添加適量的抑制劑，使產(chǎn)品達(dá)到優(yōu)良的力學(xué)使用性 能，WC原料、鈷粉、抑制劑的配方和整個生產(chǎn)流程都有科學(xué)的控制。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，以晶粒為0. 4微米的WC，超細(xì)鈷粉和超細(xì)碳化釩以及化鉻作為原料， 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] 本發(fā)明的配方并非顯而易見，需要付出創(chuàng)造性的勞動進(jìn)行摸索。抑制劑碳化釩和 碳化鉻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這兩種抑制劑較好地、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(dá)到高硬度、高強(qiáng)度的性能，進(jìn)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)以及如果實現(xiàn)這種優(yōu)化，都不是容易想到的。
【附圖說明】
[0025] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的新型硬質(zhì)合金棒材的掃描電鏡的組織結(jié)構(gòu)圖；
[0026] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的新型硬質(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】
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