專利名稱：硬質(zhì)合金石蠟工藝的控碳方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硬質(zhì)合金生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種硬質(zhì)合金石蠟工藝的控碳方法。
背景技術(shù)：
碳量控制是保證硬質(zhì)合金質(zhì)量的關(guān)鍵因素，碳量變化超過一個(gè)很小的范圍，就會(huì)造成脫碳或滲碳，極大地降低硬質(zhì)合金材料性能。當(dāng)發(fā)生脫碳時(shí)，需要增碳；當(dāng)發(fā)生滲碳時(shí)， 需要進(jìn)行降碳。磁飽和值與碳含量呈正相關(guān)關(guān)系，因此，硬質(zhì)合金工藝中，在制得硬質(zhì)合金后，常通過檢測(cè)磁飽和值來檢測(cè)硬質(zhì)合金的碳含量。各牌號(hào)的硬質(zhì)合金設(shè)計(jì)碳量的磁飽和值一般在91 96%范圍。也就是說，若制得的硬質(zhì)合金經(jīng)檢測(cè)磁飽和值與設(shè)計(jì)值的偏差越小，說明其碳量控制的精確度越高，進(jìn)而能決定材料性能越好。因此，需要通過控碳措施，使這個(gè)偏差不超過特定范圍。在現(xiàn)有硬質(zhì)合金生產(chǎn)中，是在制得混合料后，取樣，按目標(biāo)牌號(hào)進(jìn)行壓制，燒結(jié)，用鈷磁儀測(cè)量硬質(zhì)合金的磁飽和值。若磁飽和值超過設(shè)定允許偏差時(shí)，則將混合料返回球磨機(jī)，在混合料中增加碳黑重新濕磨，以達(dá)到增碳的控碳目的；或在混合料中增加鎢粉重新濕磨，以達(dá)到降碳的控碳目的。前述傳統(tǒng)控碳方法，工藝復(fù)雜，調(diào)整周期長，且控碳精度低。由于橡膠殘留物不受控，用橡膠工藝生產(chǎn)硬質(zhì)合金時(shí)的磁飽和值偏差高達(dá)士 10%。雖然石蠟工藝控碳精度有所提高，但(磁飽和值的)可控偏差仍較大。用石蠟工藝生產(chǎn)硬質(zhì)合金時(shí)的磁飽和值偏差也只能達(dá)士8%，并且同樣存在很難做到一次調(diào)整成功、難以避免出現(xiàn)滲碳或脫碳現(xiàn)象的相同問題?？傊操|(zhì)合金生產(chǎn)中碳量控制是一個(gè)非常困難的問題。尤其是如何進(jìn)一步提高碳量控制精度從而提高硬質(zhì)合金材料性能也是一個(gè)亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中硬質(zhì)合金石蠟工藝的控碳困難及控碳精度不夠理想的問題，提供一種能實(shí)現(xiàn)精確控碳的硬質(zhì)合金石蠟工藝的控碳方法。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下硬質(zhì)合金石蠟工藝的控碳方法，無水酒精為研磨介質(zhì)，包括如下步驟步驟(一)根據(jù)目標(biāo)牌號(hào)配料，按磁飽和值為91 96%設(shè)計(jì)目標(biāo)碳量，對(duì)石蠟工藝生產(chǎn)的混合料取樣，按目標(biāo)牌號(hào)所需工藝壓制，燒結(jié)，制得目標(biāo)牌號(hào)硬質(zhì)合金，檢測(cè)磁飽和值；測(cè)得磁飽和值在91 96%時(shí)，控碳完成，作為合格混合料供下工序使用；測(cè)得磁飽和值小于91%，則依次進(jìn)行下列步驟步驟(二)混合料取樣，按橡膠質(zhì)量/混合料質(zhì)量=0. 01% 0. 4%的比例，向取樣混合料中加入汽油橡膠溶液；步驟(三)對(duì)步驟(二)制得的混合料攪拌混勻，制粒，過篩；步驟(四)對(duì)步驟(三)制得的混合料取樣，按目標(biāo)牌號(hào)所需工藝壓制，燒結(jié)，制得目標(biāo)牌號(hào)硬質(zhì)合金，檢測(cè)磁飽和值；
步驟(五)按步驟(二 )汽油橡膠溶液加入比例向整批混合料中加入汽油橡膠溶液，完成控碳，作為合格混合料供下工序使用。作為優(yōu)選方案，前述硬質(zhì)合金石蠟工藝的控碳方法，步驟(二)所述橡膠質(zhì)量/混合料質(zhì)量=0. 2 0. 4%。作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，前述硬質(zhì)合金石蠟工藝的控碳方法，所述步驟(二)橡膠質(zhì)量/混合料質(zhì)量=0.2%。作為優(yōu)選方案，前述硬質(zhì)合金石蠟工藝的控碳方法，所述燒結(jié)為真空燒結(jié)。本發(fā)明的技術(shù)方案，硬質(zhì)合金石蠟工藝的控碳方法，步驟(三)及步驟(四)所述的在對(duì)整批混合料加入汽油橡膠溶液前先進(jìn)行取樣、試做，是本領(lǐng)域遵循的生產(chǎn)技術(shù)手段， 以避免因錯(cuò)誤操作而導(dǎo)致整批料的浪費(fèi)。通過本發(fā)明的控碳方法，可一次控碳成功，步驟 (四)取樣混合料測(cè)得的磁飽和值可穩(wěn)定達(dá)到91 96%。現(xiàn)行硬質(zhì)合金生產(chǎn)中，因成型劑橡膠和石蠟的特性差異大，橡膠工藝、石蠟工藝成為兩種互不兼容的選擇。然而，發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在硬質(zhì)合金石蠟工藝制得的混合料中， 通過添加少量汽油橡膠溶液，可達(dá)到精確控碳的目的。進(jìn)一步，發(fā)明人經(jīng)篩選研究發(fā)現(xiàn)，控制橡膠質(zhì)量/混合料質(zhì)量=0. 01% 0. 4%的比例加入汽油橡膠溶液，最終制得的硬質(zhì)合金的磁飽和度與設(shè)計(jì)值的誤差可達(dá)到士3%。因硬質(zhì)合金生產(chǎn)過程受多因素影響，設(shè)計(jì)目標(biāo)碳量和實(shí)際得到的硬質(zhì)合金碳量存在差異。為達(dá)到更精確的控碳目的，發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，混合料的配制時(shí)，在配料的碳平衡計(jì)算中，根據(jù)目標(biāo)牌號(hào)配料，并按磁飽和值為91 96%設(shè)計(jì)目標(biāo)碳量，實(shí)現(xiàn)了物料的“弱缺碳”狀態(tài)。在此狀態(tài)下按橡膠質(zhì)量/混合料質(zhì)量= 0. 01% 0. 4%的比例加入汽油橡膠溶液，能夠進(jìn)一步提高控碳的精確度，并進(jìn)一步保證了一次控碳成功，避免了多次反復(fù)調(diào)碳?，F(xiàn)有技術(shù)中，磁飽和值通常作為檢測(cè)手段，用于事后檢測(cè)硬質(zhì)合金的碳量；本發(fā)明中，發(fā)明人利用磁飽和值與碳量的正相關(guān)關(guān)系，突破性地提出了通過事前設(shè)計(jì)磁飽和值進(jìn)行控碳的方法，使本發(fā)明的控碳方法更加簡(jiǎn)易。通過本發(fā)明的控碳方法，不需苛刻的干燥條件及燒結(jié)溫度條件，即可達(dá)到提高控碳精確度的效果。本發(fā)明中，石蠟及無水酒精的用量為本領(lǐng)域傳統(tǒng)石蠟酒精工藝的常規(guī)用量，優(yōu)選用量為，石蠟的用量為原料粉末1. 8wt%，無水酒精/原料粉末比例為300 350ml/Kg。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是一、本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了精確控碳。本發(fā)明的控碳方法，最終制得的硬質(zhì)合金的磁飽和值與設(shè)計(jì)值的誤差可控制在士3%以內(nèi)。 二、本發(fā)明的控碳方法操作簡(jiǎn)易，不需將混合料重新添加進(jìn)球磨機(jī)進(jìn)行球磨。根據(jù)本發(fā)明的工藝條件添加橡膠溶液，即可得到碳量合格的混合料，不需多次反復(fù)控碳。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的上述發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。以下各實(shí)施例的汽油橡膠溶液，汽油為溶劑，橡膠濃度為10% (重量)。實(shí)施例1
目標(biāo)牌號(hào)YG6，硬質(zhì)相為94wt%WC(總碳為6. 10%,FSSS 2. Oum)，粘結(jié)相為6wt% Co (FSSS 1. 5um)，確定設(shè)計(jì)磁飽和值為93. 5%。石蠟(占原料粉末1. 8wt% )為成型劑，無水酒精(300ml/kg原料粉末)為研磨介質(zhì)，根據(jù)目標(biāo)牌號(hào)YG6，進(jìn)行配料，制備混合料。步驟(一)對(duì)混合料取樣50g，按目標(biāo)牌號(hào)所需工藝壓制，1450°C真空燒結(jié)，制得目標(biāo)牌號(hào)硬質(zhì)合金，用鈷磁儀檢測(cè)磁飽和值，測(cè)得值為80% ；步驟(二)混合料稱重1. Okg,按橡膠質(zhì)量/混合料質(zhì)量=0. 3 %的比例加入汽油橡膠溶液30g ；步驟(三)步驟(二)制得的混合料攪拌混勻，預(yù)制粒，滾動(dòng)制粒，過60目篩；步驟(四)對(duì)步驟(三)制得的混合料取樣50g(質(zhì)量)，按目標(biāo)牌號(hào)所需工藝壓制，1450°C真空燒結(jié)，制得目標(biāo)牌號(hào)硬質(zhì)合金，用鈷磁儀檢測(cè)磁飽和值，測(cè)得值為92% ；步驟(五)按橡膠質(zhì)量/混合料質(zhì)量=0. 3%的比例，向整批混合料中加入汽油橡膠溶液，控碳完成；攪拌均勻，制粒，過篩，投入下工序大批生產(chǎn)。步驟(五)制得的混合料，用鈷磁儀檢測(cè)檢測(cè)，磁飽和值為92%?？靥嫉玫降挠操|(zhì)合金磁飽和值與設(shè)計(jì)磁飽和值的誤差為-1. 5%。實(shí)施例2目標(biāo)牌號(hào)YT15，確定設(shè)計(jì)磁飽和值為95. 5%。硬質(zhì)相為30wt% WC(總碳6. 10%， FSSS 1. Oum) ,64% WC-TiC (50 50)固熔體，粘結(jié)相為 6wt% Co (FSSS2. 5um)。石賭(占原料粉末1. Swt 為成型劑，無水酒精(310ml/kg原料粉末)為研磨介質(zhì)，按目標(biāo)牌號(hào)配料， 制備混合料。步驟(一)對(duì)混合料取樣50g，按目標(biāo)牌號(hào)所需工藝壓制，1450°C真空燒結(jié)，制得目標(biāo)牌號(hào)硬質(zhì)合金，用鈷磁儀檢測(cè)磁飽和值，測(cè)得值為85% ；步驟(二)混合料稱重1. 0kg，按橡膠質(zhì)量/混合料質(zhì)量=0.4%，加入汽油橡膠溶液40g ；步驟(三)步驟(二)制得的混合料攪拌混勻，預(yù)制粒，滾動(dòng)制粒，過60目篩；步驟(四)對(duì)步驟(三)制得的混合料取樣50g，按目標(biāo)牌號(hào)所需工藝壓制， 1450°C真空燒結(jié)，制得目標(biāo)牌號(hào)硬質(zhì)合金，用鈷磁儀檢測(cè)磁飽和值，測(cè)得值為97% ；步驟(五)按橡膠質(zhì)量/混合料質(zhì)量=0. 4%的比例，向整批混合料中加入汽油橡膠溶液，控碳完成；攪拌均勻，制粒，過篩，投入下工序大批生產(chǎn)。步驟(五)制得的混合料，用鈷磁儀檢測(cè)，磁飽和值為97%?？靥嫉玫降挠操|(zhì)合金磁飽和值與設(shè)計(jì)磁飽和值的誤差為+1. 5%。實(shí)施例3目標(biāo)牌號(hào)YG6X，確定設(shè)計(jì)磁飽和值為92.5%。硬質(zhì)相為93. 5wt % WC (總碳6. 10 % FSSS 1. Oum)和 0. 5wt% TaC (FSSS 1. 5um)，粘結(jié)相為 6wt% Co (FSSS1. 5um)。石蠟(占原料粉末1. 8wt% )為成型劑，無水酒精(320ml/kg原料粉末)為研磨介質(zhì)，按目標(biāo)牌號(hào)配料，制備混合料。步驟(一)對(duì)混合料取樣50g，按目標(biāo)牌號(hào)所需工藝壓制，1420°C真空燒結(jié)，制得目標(biāo)牌號(hào)硬質(zhì)合金，用鈷磁儀檢測(cè)磁飽和值，測(cè)得值為82% ；步驟(二)混合料稱重1. Okg,按橡膠質(zhì)量/混合料質(zhì)量=0. 2 %的比例加入橡膠溶液20g ；
步驟(三)步驟(二)制得的混合料攪拌混勻，預(yù)制粒，滾動(dòng)制粒，過60目篩；步驟(四)對(duì)步驟(三)制得的混合料取樣50g，按目標(biāo)牌號(hào)所需工藝壓制， 1420°C真空燒結(jié)，制得目標(biāo)牌號(hào)硬質(zhì)合金，用鈷磁儀檢測(cè)磁飽和值，測(cè)得值為91% ；步驟(五)按橡膠質(zhì)量/混合料質(zhì)量=0. 2%的比例，向整批混合料中加入汽油橡膠溶液，控碳完成；攪拌均勻，制粒，過篩，投入下工序大批生產(chǎn)。步驟(五)制得的混合料，用鈷磁儀檢測(cè)，磁飽和值為91 %。控碳得到的硬質(zhì)合金磁飽和值與設(shè)計(jì)磁飽和值的誤差為-1. 5%。實(shí)施例4目標(biāo)牌號(hào)YG8，確定設(shè)計(jì)磁飽和值為93. 5%。硬質(zhì)相為92wt% WC(總碳6. 10% FSSS 2. Oum)，粘結(jié)相為8wt% Co (FSSS 1. 5um)。石蠟(占原料粉末1. 8wt% )為成型劑，無水酒精(300ml/kg原料粉末)為研磨介質(zhì)，按目標(biāo)牌號(hào)配料，制備混合料。步驟(一)對(duì)混合料取樣50g，按目標(biāo)牌號(hào)所需工藝壓制，1450°C真空燒結(jié)，制得目標(biāo)牌號(hào)硬質(zhì)合金，用鈷磁儀檢測(cè)磁飽和值，測(cè)得值為85% ；步驟(二)混合料稱重1. Okg,按橡膠質(zhì)量/混合料質(zhì)量=0. 05 %的比例加入橡膠溶液5g ；步驟(三)步驟(二)制得的混合料攪拌混勻，預(yù)制粒，滾動(dòng)制粒，過60目篩；步驟(四)對(duì)步驟(三)制得的混合料取樣50g，按目標(biāo)牌號(hào)所需工藝壓制， 1450°C真空燒結(jié)，制得目標(biāo)牌號(hào)硬質(zhì)合金，用鈷磁儀檢測(cè)磁飽和值，測(cè)得值為93% ；步驟(五)按橡膠質(zhì)量/混合料質(zhì)量=0. 05%的比例，向整批混合料中加入汽油橡膠溶液，控碳成功；攪拌均勻，制粒，過篩，投入下工序大批生產(chǎn)。步驟(五)制得的混合料，用鈷磁儀檢測(cè)檢測(cè)，磁飽和值為93%。控碳得到的硬質(zhì)合金磁飽和值與設(shè)計(jì)磁飽和值的誤差為-0. 5%。
權(quán)利要求
1.硬質(zhì)合金石蠟工藝的控碳方法，無水酒精為研磨介質(zhì)，其特征在于，包括如下步驟 步驟(一)根據(jù)目標(biāo)牌號(hào)配料，按磁飽和值為91 96%設(shè)計(jì)目標(biāo)碳量，對(duì)石蠟工藝生產(chǎn)的混合料取樣，按目標(biāo)牌號(hào)所需工藝壓制，燒結(jié)，制得目標(biāo)牌號(hào)硬質(zhì)合金，檢測(cè)磁飽和值; 測(cè)得磁飽和值在91 96%時(shí)，控碳完成，作為合格混合料供下工序使用；測(cè)得磁飽和值小于91 %，則依次進(jìn)行下列步驟步驟(二)混合料取樣，按橡膠質(zhì)量/混合料質(zhì)量=0.01% 0.4%的比例，向取樣混合料中加入汽油橡膠溶液；步驟(三)對(duì)步驟(二)制得的混合料攪拌混勻，制粒，過篩； 步驟(四)對(duì)步驟(三)制得的混合料取樣，按目標(biāo)牌號(hào)所需工藝壓制，燒結(jié)，制得目標(biāo)牌號(hào)硬質(zhì)合金，檢測(cè)磁飽和值；步驟(五)按步驟(二)汽油橡膠溶液加入比例向整批混合料中加入汽油橡膠溶液， 完成控碳，作為合格混合料供下工序使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)合金石蠟工藝的控碳方法，其特征在于，步驟(二)所述橡膠質(zhì)量/混合料質(zhì)量=0. 2 0. 4%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硬質(zhì)合金石蠟工藝的控碳方法，其特征在于，步驟(二)所述橡膠質(zhì)量/混合料質(zhì)量=0. 2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)合金石蠟工藝的控碳方法，其特征在于，所述燒結(jié)為真空燒結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及硬質(zhì)合金生產(chǎn)領(lǐng)域。本發(fā)明公開了硬質(zhì)合金石蠟工藝的精確控碳方法，無水酒精為研磨介質(zhì)，通過在配料時(shí)控制設(shè)計(jì)目標(biāo)碳量；取樣壓制、燒結(jié)，檢測(cè)磁飽和值；根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，通過精確加入汽油橡膠溶液，再取樣壓制、燒結(jié)，檢測(cè)磁飽和值；按相同比例向整批混合料中加入汽油橡膠溶液，實(shí)現(xiàn)控碳。本發(fā)明的控碳方法，操作簡(jiǎn)易，控碳精度高。
文檔編號(hào)C22C1/05GK102296197SQ201110230878
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者彭紹雨, 汪建昌 申請(qǐng)人:成都西頓硬質(zhì)合金有限公司