一种碳化钨合金混合料制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳化钨合金混合料制备方法，该方法的原料由WC粉、Co粉和Cr3C2粉三种粉体组成，采用聚乙二醇作为成型剂，采用无水酒精作为湿法球磨溶剂，不加任何分散剂，湿法球磨开始后2~3小时的时间段内将成型剂聚乙二醇加入到湿法球磨罐内，所有生产环节都在恒温恒湿的洁净车间进行，实现了成型剂在硬质合金料内分散均匀、不带入其他杂质、工艺简便、成本低的碳化钨合金混合料制备。

Method for preparing tungsten carbide alloy mixture

The invention discloses a tungsten carbide mixture preparation method, the method of raw materials by WC powder, Co powder and Cr3C2 powder of three kinds of powder composition, using polyethylene glycol as forming agent, using anhydrous alcohol as solvent by wet milling, without any dispersant, the time period of 2~3 hours after the start of the wet milling the forming agent polyethylene glycol added to the wet milling tank, all production processes are carried out under constant temperature and humidity clean workshop, the binder in cemented carbide material dispersed in a uniform, not to other impurities, simple process, low cost of the tungsten carbide alloy mixture preparation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术硬质合金制备领域，具体涉及一种碳化钨合金混合料制备方法。
技术介绍
硬质合金是高硬度、高强度、高耐磨的材料，在现代生产的众多领域都得到了广泛应用。硬质合金产品通常是以高硬度难熔金属的碳化物微米级粉末为主要成分，以钴或镍、钼为粘结剂，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金生产一般包括混合料制备、压制成型和烧结三大阶段。为满足压制成型的工艺要求，在混合料制备阶段，硬质合金粉末需要先与成型剂等各种添加剂混合，以增加制品的强度和改善混合料的压制成型性能。硬质合金产品制造的关键工序，就是硬质合金混合料的制备。硬质合金混合料制备过程中，要达到成型剂在硬质合金料内分散均匀、尽可能避免带入其他杂质、工艺简便。在现有技术中，主要采用的成型剂有橡胶、石蜡、聚乙二醇等。橡胶成型剂的成型性较好，主要缺点是碳残留高，会降低硬质合金的韧性；需要用汽油做溶剂、用氢气作脱胶载气，生产的安全危险性和工艺成本高。石蜡成型剂没有残留碳，但在工艺方面也是非常大的局限性。首先，石蜡在常温下不溶于湿磨溶剂酒精，导致石蜡在酒精、硬质合金粉末之间无法充分分散，需要特别的工艺和成本进行克服，中国专利CN200910079349.8公开了一种先将石蜡单独进行预研磨，然后再与硬质合金粉末、溶剂、分散剂一起湿磨，中国专利201110230947.8采用先将石蜡与自油酸、硬脂酸等分散剂进行混合研磨，再与硬质合金粉末、溶剂一起湿磨，中国专利201410770610.X采用加热融化的58℃全精炼石蜡，在湿磨结束前24小时之前、开始湿磨5小时之后加入到有硬质合金粉末和溶剂的湿磨机内，这些方案虽然部分克服了石蜡在原料中不易分散均匀的问题，但未能解决石蜡未在溶剂中溶解与硬质合金粉末的润湿不佳的问题；中国专利201010273174.7公开了一种将固体石蜡熔化成熔融体，同时将硬质合金湿磨混合料加热到高于石蜡熔点温度，向硬质合金湿磨混合料中加入熔化的石蜡，继续加热并搅拌硬质合金湿磨混合料，湿磨混合料的温度为65～90℃，其缺点在于整个湿磨设备需要持续加热，设备成本和生产成本高，溶剂酒精挥发严重，难以在实际生产中获得应用。其次，石蜡成型剂需要油酸等分散剂配合使用，分散剂的使用不仅增加成本，又可能导致杂质带入混合料中，并可能在烧结后的合金中形成孔洞等缺陷，造成高的废品率；。聚乙二醇成型剂性能介于橡胶和石蜡之间，严格管控生产现场温湿度的情况下，可以获得理想的良品率和产品性能。中国专利CN201010154111.X和CN201310738385.7的技术方案，成型剂也采用聚乙二醇，缺点在于，依然使用了分散剂，同样存在增加成本和导致杂质的问题。中国专利CN200910091185.0和CN200810046453.2的技术方案，成型剂也采用聚乙二醇，前者湿磨时间20~50小时，后者湿磨时间48~56小时，两者共同缺点在于，湿磨时间长，导致生产成本高。因此，硬质合金混合料制备方法还有很大改进空间。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种碳化钨合金混合料的制备方法，该方法的原料由WC粉、Co粉和Cr3C2粉三种粉体组成，采用聚乙二醇作为成型剂，采用无水酒精作为湿法球磨溶剂，不加任何分散剂，包括以下步骤：（1）分别称取WC粉、Co粉和Cr3C2粉进行原料配料，WC粉的重量百分比为80～88%，Co粉的重量百分比为10～19%，Cr3C2粉的重量百分比为1～2%，将称取的三种粉体搅拌混合均匀；（2）将混合均匀后的原料送入湿法球磨罐内，向湿法球磨罐内加入湿法球磨溶剂无水酒精，以三种粉体总重量为基础，无水酒精的加入量为250～350ml/kg，采用WC硬质合金磨球，球料重量比为1∶1，然后开始湿法球磨，湿法球磨机转速为30r/min；（3）在湿法球磨开始后2~3小时的时间段内，向湿法球磨罐内加入聚乙二醇，以三种粉体总重量为基础，聚乙二醇的加入量为重量百分比2.5～3.5%，湿法球磨总时间为12小时；（4）湿法球磨结束后，将湿法球磨罐内的混合料进行第一次过筛，筛网为400目；（5）将第一次过筛后的混合料进行真空干燥，去除湿法球磨溶剂无水酒精；（6）将真空干燥后的混合料进行第二次过筛，筛网为50目，过筛后的混合料即为最终的碳化钨合金混合料。采用的成型剂聚乙二醇分子量在2000~5000。所有生产环节都在恒温恒湿的洁净车间进行，环境温度25±5ºC，环境湿度45%±5%。所采用的WC粉粒径2.0~9.0um，Co粉粒径1.0~1.5um，Cr3C2粉粒径1.0~1.5um。采用上述技术方案，本专利技术/技术至少可取得下述技术效果：采用聚乙二醇作为成型剂，不加入任何分散剂，实现了成型剂在硬质合金料内分散均匀、不带入其他杂质、工艺简便、成本低的一种碳化钨合金混合料制备方法。具体实施方式为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将对本专利技术实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。需要说明的是，本专利技术的实施例为例对本专利技术的技术方案进行说明，但并非以此作为限制。一种碳化钨合金混合料的制备方法，该方法的原料由WC粉、Co粉和Cr3C2粉三种粉体组成，采用聚乙二醇作为成型剂，采用无水酒精作为湿法球磨溶剂，不加任何分散剂，包括以下步骤：（1）分别称取WC粉、Co粉和Cr3C2粉进行原料配料，WC粉的重量百分比为80%，Co粉的重量百分比为19%，Cr3C2粉的重量百分比为1%，将称取的三种粉体搅拌混合均匀；（2）将混合均匀后的原料送入湿法球磨罐内，向湿法球磨罐内加入湿法球磨溶剂无水酒精，以三种粉体总重量为基础，无水酒精的加入量为250ml/kg，采用WC硬质合金磨球，球料重量比为1∶1，然后开始湿法球磨，湿法球磨机转速为30r/min；（3）在湿法球磨开始后2小时，向湿法球磨罐内加入聚乙二醇，以三种粉体总重量为基础，聚乙二醇的加入量为重量百分比3.5%，湿法球磨总时间为12小时；（4）湿法球磨结束后，将湿法球磨罐内的混合料进行第一次湿式过筛，筛网为400目；（5）将第一次过筛后的混合料进行真空干燥，去除湿法球磨溶剂无水酒精；（6）将真空干燥后的混合料进行第二次过筛，筛网为50目，过筛后的混合料即为最终的碳化钨合金混合料。采用的成型剂聚乙二醇分子量为2000。所有生产环节都在恒温恒湿的洁净车间进行，环境温度25±5ºC，环境湿度45%±5%。所采用的WC粉粒径2.0~9.0um，Co粉粒径1.0~1.5um，Cr3C2粉粒径1.0~1.5um。采用上述技术方案，本专利技术至少可取得下述技术效果：采用聚乙二醇作为成型剂，不加入任何分散剂，实现了成型剂在硬质合金料内分散均匀、不带入其他杂质、工艺简便、成本低的一种碳化钨合金混合料制备方法。实施例二一种碳化钨合金混合料的制备方法，该方法的原料由WC粉、Co粉和Cr3C2粉三种粉体组成，采用聚乙二醇作为成型剂，采用无水酒精作为湿法球磨溶剂，不加任何分散剂，包括以下步骤：（1）分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化钨合金混合料的制备方法，其特征在于，该方法的原料由WC粉、Co粉和Cr3C2粉三种粉体组成，采用聚乙二醇作为成型剂，采用无水酒精作为湿法球磨溶剂，不加任何分散剂，包括以下步骤：（1）分别称取WC粉、Co粉和Cr3C2粉进行原料配料，WC粉的重量百分比为80～88%，Co粉的重量百分比为10～19%，Cr3C2粉的重量百分比为1～2%，将称取的三种粉体搅拌混合均匀；（2）将混合均匀后的原料送入湿法球磨罐内，向湿法球磨罐内加入湿法球磨溶剂无水酒精，以三种粉体总重量为基础，无水酒精的加入量为250～350ml/kg，采用WC硬质合金磨球，球料重量比为1∶1，然后开始湿法球磨，湿法球磨机转速为30r/min；（3）在湿法球磨开始后2~3小时的时间段内，向湿法球磨罐内加入聚乙二醇，以三种粉体总重量为基础，聚乙二醇的加入量为重量百分比2.5～3.5%，，湿法球磨总时间为12小时；（4）湿法球磨结束后，将湿法球磨罐内的混合料进行第一次湿式过筛，筛网为400目；（5）将第一次过筛后的混合料进行真空干燥，去除湿法球磨溶剂无水酒精；（6）将真空干燥后的混合料进行第二次过筛，筛网为50目，过筛后的混合料即为最终的碳化钨合金混合料。...

【技术特征摘要】
1.一种碳化钨合金混合料的制备方法，其特征在于，该方法的原料由WC粉、Co粉和Cr3C2粉三种粉体组成，采用聚乙二醇作为成型剂，采用无水酒精作为湿法球磨溶剂，不加任何分散剂，包括以下步骤：（1）分别称取WC粉、Co粉和Cr3C2粉进行原料配料，WC粉的重量百分比为80～88%，Co粉的重量百分比为10～19%，Cr3C2粉的重量百分比为1～2%，将称取的三种粉体搅拌混合均匀；（2）将混合均匀后的原料送入湿法球磨罐内，向湿法球磨罐内加入湿法球磨溶剂无水酒精，以三种粉体总重量为基础，无水酒精的加入量为250～350ml/kg，采用WC硬质合金磨球，球料重量比为1∶1，然后开始湿法球磨，湿法球磨机转速为30r/min；（3）在湿法球磨开始后2~3小时的时间段内，向湿法球磨罐内加入聚乙二醇，以三种粉体总重量为基础，聚乙二醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：李京达，梁勇川，
申请(专利权)人：鑫京瑞钨钢厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35