一种梯度硬质合金模压成型工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种梯度硬质合金模压成型工艺，包括生产步骤：步骤一、准备两种合格的原材料；两种合格的原材料分别为不同晶粒度的碳化钨；步骤二、压制成型：首先将第一种原料装入模具，在压力下将原料压制成型，随后将第二种原料装入模具，使第二种原料在压力下成型；步骤三、烧结：a、预烧结：成型完成后将压胚进行预烧结；b、HIP处理：将预烧结后的压胚进行HIP处理；c、梯度处理：烧结后的产品在1450摄氏度时置于真空中处理2小时；步骤四、烧结处理。本发明专利技术生产出的梯度硬质合金具有高硬度，高韧性的优点，梯度硬质合金同时具备高粘结相和高硬质相的特性，进而提高了梯度合金的硬度和韧性。

A Moulding Process for Gradient Cemented Carbide

The invention discloses a gradient cemented carbide molding process, which includes production steps: first, preparing two qualified raw materials; two qualified raw materials are tungsten carbide with different grain sizes; second, pressing forming: first, loading the first raw material into the mould, pressing the raw material under pressure, and then loading the second raw material into the mould to make the second original. Material forming under pressure; Step 3, sintering: a, pre-sintering: pre-sintering after forming; b, HIP treatment: HIP treatment after pre-sintering; c, gradient treatment: sintered products at 1450 degrees Celsius in vacuum for 2 hours; Step 4, sintering treatment. The gradient cemented carbide produced by the invention has the advantages of high hardness and toughness. The gradient cemented carbide has the characteristics of both high bonding phase and high hard phase, thereby improving the hardness and toughness of the gradient cemented carbide.

【技术实现步骤摘要】
一种梯度硬质合金模压成型工艺
本专利技术涉及硬质合金
，具体为一种梯度硬质合金模压成型工艺。
技术介绍
硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料，硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度，硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料，硬质合金具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性，被誉为“工业牙齿”，用于制造切削工具、刀具、钴具和耐磨零部件，广泛应用于军工、航天航空、机械加工、冶金、石油钻井、矿山工具、电子通讯、建筑等领域，伴随下游产业的发展，硬质合金市场需求不断加大，并且未来高新技术武器装备制造、尖端科学技术的进步以及核能源的快速发展，将大力提高对高技术含量和高质量稳定性的硬质合金产品的需求。传统的成型工艺所制作的硬质合金存在一种矛盾特性，即硬质合金粘结相含量较高硬质相含量较低，进而合金硬度低而韧性高；硬质相含量较高粘结相含量较低的合金硬度高而韧性差，难以满足现代社会发展对硬质合金提出的高硬度，高韧性的双高要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种梯度硬质合金模压成型工艺，具备高硬度、高韧性的优点，解决了传统的成型工艺所制作的硬质合金存在一种矛盾特性，即均匀硬质合金粘结相含量较高硬质相含量较低，进而合金硬度低而韧性高；硬质相含量较高粘结相含量较低的合金硬度高而韧性差，难以满足现代社会发展对硬质合金提出的高硬度，高韧性的双高要求的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种梯度硬质合金模压成型工艺，包括生产步骤：步骤一、准备两种合格的原材料；两种合格的原材料分别为不同晶粒度的碳化钨；步骤二、压制成型：首先将第一种原料装入模具，在压力下将原料压制成型，随后将第二种原料装入模具，使第二种原料在压力下成型；步骤三、烧结：a、预烧结：成型完成后将压胚进行预烧结；b、HIP处理：将预烧结后的压胚进行HIP处理，从而在合金的表面形成缺立方相碳化物的韧性区；c、梯度处理：烧结后的产品在1450摄氏度时置于真空中处理2小时；步骤四、烧结处理：将烧结成型品沿中心线割开，对切割面进行表面磨削、抛光和腐蚀处理；步骤五、喷砂：用等离子喷枪产生的体焰将砂料加热至熔融状态，熔融状砂料在等离子焰流的载引下高速撞入工件表面而形成涂层；步骤六、成品检查：通过检测仪器对成品进行合格检查；步骤七、包装入库：成品检查合格后打包入库。优选的，所述HIP处理的温度为1260摄氏度至1380摄氏度，当温度为1260摄氏度至1380摄氏度时开始向真空系统冲入一定压力的氮气，当温度达到1400摄氏度至1500摄氏度时在该温度下保温10至20分钟，样品随炉冷却。优选的，所述预烧结的温度在1000摄氏度至1250摄氏度，预烧结过程中，推舟速度为每分钟3.2毫米，烧结炉高温带长度为1100毫米，舟皿长度为320毫米。优选的，所述烧结处理中用切割装置对成型品进行切割，用打磨装置对切割面进行磨削，用抛光装置进行抛光。优选的，所述喷砂中等离子体焰的温度为6000摄氏度至8000摄氏度，等离子枪工作时在枪内各个合适的位置上分别注入不同的砂料，并通过控制装置控制各种砂料的相对供给速率，轮流沉积各种砂料，在依次沉积的多层结构中改变层厚。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术生产出的梯度硬质合金具有高硬度，高韧性的优点，梯度硬质合金同时具备高粘结相和高硬质相的特性，进而提高了梯度合金的硬度和韧性。2、本专利技术张红烧结的目的主要是脱成形剂和脱氧并获得致密烧结体，以便在随后的梯度处理过程中形成梯度结构。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。实施例一：一种梯度硬质合金模压成型工艺，包括生产步骤：步骤一、准备两种合格的原材料；两种合格的原材料分别为不同晶粒度的碳化钨；步骤二、压制成型：首先将第一种原料装入模具，在压力下将原料压制成型，随后将第二种原料装入模具，使第二种原料在压力下成型；步骤三、烧结：a、预烧结：成型完成后将压胚进行预烧结，且预烧结的温度控制在1120摄氏度，预烧结过程中，推舟速度为每分钟3.2毫米，烧结炉高温带长度为1100毫米，舟皿长度为320毫米；b、HIP处理：预烧结后，当温度为1360摄氏度时开始向真空系统冲入一定压力的氮气，当温度达到1490摄氏度时在该温度下保温13分钟，样品随炉冷却，从而在合金的表面形成缺立方相碳化物的韧性区；c、梯度处理：预烧结后的产品在1450摄氏度时置于真空中处理2小时；步骤四、烧结处理：将预烧结成型品用切割装置沿中心线割开，用打磨装置对切割面进行表面磨削、用抛光装置进行抛光和腐蚀处理；步骤五、喷砂：用等离子喷枪产生的体焰将砂料加热至熔融状态，等离子体焰的温度为7500摄氏度，等离子枪工作时在枪内各个合适的位置上分别注入不同的砂料，并通过控制装置控制各种砂料的相对供给速率，轮流沉积各种砂料，在依次沉积的多层结构中改变层厚，熔融状砂料在等离子焰流的载引下高速撞入工件表面而形成涂层；步骤六、成品检查：通过检测仪器对成品进行合格检查；步骤七、包装入库：成品检查合格后打包入库。实施例二，本实施例与实施例一的区别在于：一种梯度硬质合金模压成型工艺，包括生产步骤：步骤一、准备两种合格的原材料；两种合格的原材料分别为不同晶粒度的碳化钨；步骤二、压制成型：首先将第一种原料装入模具，在压力下将原料压制成型，随后将第二种原料装入模具，使第二种原料在压力下成型；步骤三、烧结：a、预烧结：成型完成后将压胚进行预烧结，且预烧结的温度控制在1180摄氏度，预烧结过程中，推舟速度为每分钟3.2毫米，烧结炉高温带长度为1100毫米，舟皿长度为320毫米；b、HIP处理：预烧结后，当温度为1320摄氏度时开始向真空系统冲入一定压力的氮气，当温度达到1470摄氏度时在该温度下保温15分钟，样品随炉冷却，从而在合金的表面形成缺立方相碳化物的韧性区；c、梯度处理：预烧结后的产品在1450摄氏度时置于真空中处理2小时；步骤四、烧结处理：将预烧结成型品用切割装置沿中心线割开，用打磨装置对切割面进行表面磨削、用抛光装置进行抛光和腐蚀处理；步骤五、喷砂：用等离子喷枪产生的体焰将砂料加热至熔融状态，等离子体焰的温度为7500摄氏度，等离子枪工作时在枪内各个合适的位置上分别注入不同的砂料，并通过控制装置控制各种砂料的相对供给速率，轮流沉积各种砂料，在依次沉积的多层结构中改变层厚，熔融状砂料在等离子焰流的载引下高速撞入工件表面而形成涂层；步骤六、成品检查：通过检测仪器对成品进行合格检查；步骤七、包装入库：成品检查合格后打包入库。实施例三，本实施例与实施例一、实施例二的区别在于：一种梯度硬质合金模压成型工艺，包括生产步骤：步骤一、准备两种合格的原材料；两种合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梯度硬质合金模压成型工艺，其特征在于，包括生产步骤：步骤一、准备两种合格的原材料，两种合格的原材料分别为不同晶粒度的碳化钨；步骤二、压制成型：首先将第一种原料装入模具，在压力下将原料压制成型，随后将第二种原料装入模具，使第二种原料在压力下成型；步骤三、烧结：a、预烧结：成型完成后将压胚进行预烧结；b、HIP处理：将预烧结后的压胚进行HIP处理，从而在合金的表面形成缺立方相碳化物的韧性区；c、梯度处理：烧结后的产品在1450摄氏度时置于真空中处理2小时；步骤四、烧结处理：将烧结成型品沿中心线割开，对切割面进行表面磨削、抛光和腐蚀处理；步骤五、喷砂：用等离子喷枪产生的体焰将砂料加热至熔融状态，熔融状砂料在等离子焰流的载引下高速撞入工件表面而形成涂层；步骤六、成品检查：通过检测仪器对成品进行合格检查；步骤七、包装入库：成品检查合格后打包入库。

【技术特征摘要】
1.一种梯度硬质合金模压成型工艺，其特征在于，包括生产步骤：步骤一、准备两种合格的原材料，两种合格的原材料分别为不同晶粒度的碳化钨；步骤二、压制成型：首先将第一种原料装入模具，在压力下将原料压制成型，随后将第二种原料装入模具，使第二种原料在压力下成型；步骤三、烧结：a、预烧结：成型完成后将压胚进行预烧结；b、HIP处理：将预烧结后的压胚进行HIP处理，从而在合金的表面形成缺立方相碳化物的韧性区；c、梯度处理：烧结后的产品在1450摄氏度时置于真空中处理2小时；步骤四、烧结处理：将烧结成型品沿中心线割开，对切割面进行表面磨削、抛光和腐蚀处理；步骤五、喷砂：用等离子喷枪产生的体焰将砂料加热至熔融状态，熔融状砂料在等离子焰流的载引下高速撞入工件表面而形成涂层；步骤六、成品检查：通过检测仪器对成品进行合格检查；步骤七、包装入库：成品检查合格后打包入库。2.根据权利要求1所述的一种梯度硬质合金模压成型工艺，其特征在于：所述HIP处理的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇，卿林，何惧，胡志祥，何安，
申请(专利权)人：株洲金佰利硬质合金有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43