一种高耐磨硬质合金的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐磨硬质合金的制备方法，原料中各组分的重量份数为：费氏粒度为1.2～2.0μm的WC粉83～90份，费氏粒度为0.6～1.0μm的Co粉10～17份，B粉0.7～1.0份、C粉0.2～1.0份；该高耐磨硬质合金的工艺步骤为：（1）选取各材料组份；（2）搅拌球磨机中先加入B粉、C粉和Co粉，进行搅拌研磨；（3）然后再加入碳化钨研磨；（4）过滤、干燥；（5）模压或挤压或注塑成型；（6）烧结成型时的烧结温度为1400～1425℃、Ar压力为8～10MPa、烧结时间为30～100min。实践证明，本发明专利技术的高耐磨硬质合金，使用寿命是普通硬质合金使用寿命的2～3倍。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硬质合金材料制造
，具体地说涉及一种高耐磨硬质合金的制备方法。
技术介绍
印刷电路板(PCB～PrintedCircuitBoard)是所有电子信息产品不可缺少的基本构成要件，也是全球电子元件产品中市场份额占有率最高的产品。移动电话、笔记本式电脑等产品的印制电路板(PCB)上安装元件的小型化，不但推动了印制电路板小型化的发展，而且对于印制电路板的电路图形精细也起到了促进作用。过孔是PCB的重要组成部分之一，其作用是各层间的电气连接通道和器件的固定或定位孔，用PCB微钻进行机械钻孔是最常用的加工方法。常规的PCB钻头寿命为2000～3000孔，但由于现代电器越来越智能和体积小型化，细导线化、窄间距化的印制电路板制造技术发展速度很快，PCB版的新材料也越来越坚硬，由于材料中存在很多坚固的材料、材料的导热率低、加工的速度越来越高等影响因素，在加工的过程会产生越来越多的热量，加速了刀具的磨损，使得PCB钻头寿命大为缩短，据统计，PCB钻头的主要失效形式是磨损、折断，这就要求加工印制电路板PCB孔的微钻钻头材质性能向更高的强度、硬度、耐磨性方向发展。用硬质合金所制备的其他刀具、钎具以及各种耐磨件，同样存在上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高耐磨硬质合金的制备方法，以期克服目前用普通硬质合金材料所制备的刀具、钎具以及各种耐磨件强度、硬度低、耐磨性差的缺陷。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种高耐磨硬质合金的制备方法，所述高耐磨硬质合金由以下原料经混合、制粒、烧结而成；以总重量计，原料中各组分的重量份数为：费氏粒度为1.2～2.0um的WC粉83～90份，费氏粒度为0.6～1.0um的Co粉10～17份，B粉0.7～1.0份、C粉0.2～1.0份；该高耐磨硬质合金的制备方法的工艺步骤为：（1）按上述材料配方选取各材料组份；（2）选用1Kg搅拌球磨机，先加入B粉、C粉和Co粉，按400ml/kg的比例加入己烷作为研磨介质，按球料比例5：1加入研磨球，进行搅拌研磨，研磨球直径D7，球磨机搅拌速度480rpm，填充系数为0.65，研磨1小时；（3）然后再加入碳化钨研磨3小时，形成料浆，形成料浆；（4）过滤、干燥，过滤的目数为40～50目，干燥温度为65～95℃，制成硬质合金混合料粒；（5）将硬质合金混合料粒通过模压或挤压或注塑成型，制成硬质合金毛坯；（6）将硬质合金毛坯进入烧结炉进行烧结成型，烧结成型时的烧结温度为1400～1425℃、Ar压力为8～10Mpa、烧结时间为30～100min。硼对晶界的良好作用是由于它改善了合金的晶界状态并提高了晶界组织的稳定性，无析出物的晶界是弱的，而呈极微细颗粒状析出的硼化物对晶界强度的贡献也是有限的，只有呈大颗粒的块状的硼化物对晶界才有最好的强化作用，在不加硼时，合金晶界平直，析出物甚少，因而耐磨性较低，随着硼含量的不断增加，晶界析出物数量逐渐增多，因而获得较高的耐磨性，同时，由于硼在晶界的富集，阻碍了原子的扩散，而且硼化物的行成又部分地结合了其他有害形成元素，从而显著地推迟了晶界η相的形成，这样，硼的加入不仅促使良好的晶界状态的形成，而且还能长期稳定，可见，正是由于硼对晶界的有效作用，才使持久寿命得到成倍的增长。硼和碳都是晶界强化元素，但硼对晶界的强化作用远大于碳，固溶的硼原子及析出的硼化物都可能对晶界起强化作用，随着硼含量增加，合金晶界状态得到改善，晶界组织稳定性提高，因而持久寿命显著增长。本专利技术所制备的高耐磨硬质合金，在原料中添加B和C作为晶料抑制剂，保证合金组织的晶料细化，有效的增强了所制棒材的耐磨性。使用该制备方法所制棒材，经两次加工制成的如PCB铣刀类的刀具、钎具以及各种耐磨件，解决了棒材缺陷多、易断裂、磨损快的缺陷，组织缺陷少，强度高、硬度高、耐磨性好，刀具、钎具以及各种耐磨件的使用寿命得到延长。实践证明，本专利技术的高耐磨硬质合金，使用寿命是普通硬质合金使用寿命的2～3倍。本专利技术的高耐磨硬质合金和普通的硬质合金烧结后的性能参数为：从检测性能上看，加硼粉的试样条磁力、钴磁、密度均低于未加入硼粉的试样条，而从硬度上面看加硼粉的硬度均远远高于未加入硼粉的试样条。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术作进一步地说明。实施例1：（1）按材料配方选取费氏粒度为1.2um的WC粉83份，费氏粒度为0.6的Co粉10份，B粉0.7份、C粉0.2份；（2）选用1Kg搅拌球磨机，先加入B粉、C粉和Co粉，按400ml/kg的比例加入己烷作为研磨介质，按球料比例5：1加入研磨球，进行搅拌研磨，研磨球直径D7，球磨机搅拌速度480rpm，填充系数为0.65，研磨1小时；（3）然后再加入碳化钨研磨3小时，形成料浆，形成料浆；（4）过滤、干燥，过滤的目数为40目，干燥温度为65℃，制成硬质合金混合料粒；（5）将硬质合金混合料粒通过模压或挤压或注塑成型，制成硬质合金毛坯；（6）将硬质合金毛坯进入烧结炉进行烧结成型，烧结成型时的烧结温度为1400℃、Ar压力为8Mpa、烧结时间为100min。实施例2：（1）按材料配方选取费氏粒度为2.0um的WC粉90份，费氏粒度为1.0um的Co粉17份，B粉1.0份、C粉1.0份；（2）选用1Kg搅拌球磨机，先加入B粉、C粉和Co粉，按400ml/kg的比例加入己烷作为研磨介质，按球料比例5：1加入研磨球，进行搅拌研磨，研磨球直径D7，球磨机搅拌速度480rpm，填充系数为0.65，研磨1小时；（3）然后再加入碳化钨研磨3小时，形成料浆，形成料浆；（4）过滤、干燥，过滤的目数为50目，干燥温度为95℃，制成硬质合金混合料粒；（5）将硬质合金混合料粒通过模压或挤压或注塑成型，制成硬质合金毛坯；（6）将硬质合金毛坯进入烧结炉进行烧结成型，烧结成型时的烧结温度为1425℃、Ar压力为10Mpa、烧结时间为30min。实施例3：（1）按材料配方选取费氏粒度为1.5um的WC粉88份，费氏粒度为0.8um的Co粉15份，B粉0.8份、C粉0.5份；（2）选用1Kg搅拌球磨机，先加入B粉、C粉和Co粉，按400ml/kg的比例加入己烷作为研磨介质，按球料比例5：1加入研磨球，进行搅拌研磨，研磨球直径D7，球磨机搅拌速度480rpm，填充系数为0.65，研磨1小时；（3）然后再加入碳化钨研磨3小时，形成料浆，形成料浆；（4）过滤、干燥，过滤的目数为45目，干燥温度为80℃，制成硬质合金混合料粒；（5）将硬质合金混合料粒通过模压或挤压或注塑成型，制成硬质合金毛坯；（6）将硬质合金毛坯进入烧结炉进行烧结成型，烧结成型时的烧结温度为1410℃、Ar压力为9Mpa、烧结时间为80min。本专利技术所制备的高耐磨硬质合金，在原料中添加B和C作为晶料抑制剂，保证合金组织的晶料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐磨硬质合金的制备方法，其特征在于：所述高耐磨硬质合金由以下原料经混合、制粒、烧结而成；以总重量计，原料中各组分的重量份数为：费氏粒度为1.2～2.0um的WC粉83～90份，费氏粒度为0.6～1.0um的Co粉10～17份， B粉0.7～1.0份、C粉0.2～1.0份；该高耐磨硬质合金的制备方法的工艺步骤为：（1）按上述材料配方选取各材料组份；（2）选用1Kg搅拌球磨机，先加入B粉、C粉和Co粉，按400ml/kg的比例加入己烷作为研磨介质，按球料比例5：1加入研磨球，进行搅拌研磨，研磨球直径D7，球磨机搅拌速度480rpm，填充系数为0.65，研磨1小时；（3）然后再加入碳化钨研磨3小时，形成料浆，形成料浆；（4）过滤、干燥，过滤的目数为40～50目，干燥温度为65～95℃，制成硬质合金混合料粒；（5）将硬质合金混合料粒通过模压或挤压或注塑成型，制成硬质合金毛坯；（6）将硬质合金毛坯进入烧结炉进行烧结成型，烧结成型时的烧结温度为1400～1425℃、Ar压力为8～10Mpa、烧结时间为30～100min。

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨硬质合金的制备方法，其特征在于：所述高耐磨硬质合金由以下原料经混合、制粒、烧结而成；以总重量计，原料中各组分的重量份数为：费氏粒度为1.2～2.0um的WC粉83～90份，费氏粒度为0.6～1.0um的Co粉10～17份，B粉0.7～1.0份、C粉0.2～1.0份；
该高耐磨硬质合金的制备方法的工艺步骤为：
（1）按上述材料配方选取各材料组份；
（2）选用1Kg搅拌球磨机，先加入B粉、C粉和Co粉，按400ml/kg的比例加入己烷作为研磨介质，按球料比例5：1加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锦昆，谢峰，
申请(专利权)人：河南省大地合金股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41