一种采煤掘进机用截齿的制造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种采煤掘进机用截齿的制造工艺，包括S1：备料；S2：混料球墨；S3：将上述混料放入研磨机中进行混合研磨、压制、快冷、负压脱脂、真空烧结、分压烧结、强冷及表面处理后得到采煤掘进机用截齿；备料时，选取碳化钨粉末88‑90份，碳化钽2‑3份，钴粉5‑6份，碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体1‑2份，碳化钨—铬固溶体0.5份，氮化钛4‑7份，碳化硼2‑4份及石蜡1份；所述碳化钨粉末中，包括粒度为5‑8μm的第一碳化钨粉末及粒度为3‑7μm的第二碳化钨粉末；本发明专利技术所设计的采煤掘进机用截齿的制造工艺，不仅使硬质合金截齿具有良好的韧性和硬度，而且能保证硬质合金截齿在经过后期的焊接加工后，仍能保持产品标准所要求的硬度和耐磨性。

【技术实现步骤摘要】
一种采煤掘进机用截齿的制造工艺
本专利技术涉及硬质合金材料的加工领域，特别是一种采煤掘进机用截齿的制造工艺。
技术介绍
为了满足机械加工、模具制造等的使用方面的要求，解决粗晶WC–Co硬质合金的高断裂韧性与高硬度难以同时存在的矛盾，往往采用双晶硬质合金来解决这一矛盾，即通过粗颗粒WC保证合金的韧性，细颗粒WC保证合金的耐磨性来获得综合性能优异的粗晶WC–Co硬质合金；传统的硬质合金截齿主要成分是碳化钨和钴，这种类型的硬质合金截齿普遍存在硬性方面较差、耐磨性和强度方面不足等问题；在开采煤炭掘进过程中，由于地址岩层过于坚硬且长时间工作的情况下，其硬度和强度急剧下降，严重影响了截齿材料的耐磨性和使用寿命。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种采煤掘进机用截齿的制造工艺，不仅使硬质合金截齿具有良好的韧性和硬度，而且能保证硬质合金截齿在经过后期的焊接加工后，仍能保持产品标准所要求的硬度和耐磨性。为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种采煤掘进机用截齿的制造工艺，包括如下步骤：S1：备料；S2：混料球墨；S3：将上述混料放入研磨机中进行混合研磨、压制、快冷、负压脱脂、真空烧结、分压烧结、强冷及表面处理后得到采煤掘进机用截齿；S1中，按质量份数计，选取碳化钨粉末88-90份，碳化钽2-3份，钴粉5-6份，碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体1-2份，碳化钨—铬固溶体0.5份，氮化钛4-7份，碳化硼2-4份及石蜡1份；碳化钨粉末中，包括粒度为5-8μm的第一碳化钨粉末及粒度为3-7μm的第二碳化钨粉末，以第一碳化钨粉末和第二碳化钨粉末的重量之和为100％计，第一碳化钨粉末的含量为67-81％，第二碳化钨粉末的含量为19-33％。本专利技术进一步限定的技术方案是：进一步的，前述的采煤掘进机用截齿的制造工艺，碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体中所含成分按重量百分比计算的配比是：碳化钛13-23％，碳化钽0.9-2.35％，其余为碳化钨。前述的采煤掘进机用截齿的制造工艺，碳化钨—铬固溶体中所含成分按重量百分比计算的配比是：碳化钨99.53-99.58％，铬0.42-0.47％。前述的采煤掘进机用截齿的制造工艺，碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体的制备步骤为：将碳化钨、碳、二氧化钛、碳化钽混合均匀，并在2150℃-2300℃的高温中加热，制得碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体化合物。前述的采煤掘进机用截齿的制造工艺，碳化钨—铬固溶体的制备步骤为：将钨、碳、氧化铬在1410-1430℃左右的高温下碳化制得碳化钨—铬固溶体。前述的采煤掘进机用截齿的制造工艺，步骤S2的具体操作为：将钴粉及石蜡等分为两组，将碳化钽、碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体、碳化钨—铬固溶体、氮化钛、碳化硼、第一碳化钨粉末及钴粉、石蜡各一组放入球磨机中，采用10-15的球料比，球磨33-43小时；加入第二碳化钨粉末及剩下的钴粉及石蜡，采用11-13的球料比，球磨11-19小时，得到混合料。前述的采煤掘进机用截齿的制造工艺，压制工序前，按常规方法向混合料中加入SBS成型剂。前述的采煤掘进机用截齿的制造工艺，压制工序前通过快冷工艺将坯料从845-850℃的终温以80-90℃/s的冷却速度冷却到360-365℃，并于350-355℃进行收取。前述的采煤掘进机用截齿的制造工艺，负压脱脂、真空烧结、分压烧结、强冷的具体工艺为：负压脱脂：将压制后的坯料放入烧结炉中，关闭炉门，然后向炉腔内通入氮气，氮气的流量为33-39L/min，通入氮气的同时启动加热设备，按3-5℃/min的加热速度升温至610-630℃，然后保持610-630℃的炉温脱脂2-3h；真空烧结：负压脱脂结束后，停止向炉内通入氮气，继续按3-5℃/min的加热速度对炉内进行加热，加热至1050-1150℃时，在真空度小于20KPa的条件下烧结0.5-1h；分压烧结：真空烧结后向炉内通入氩气，先通入氩气的流量为13-19L/min，然后按2.5-3.5℃/min的加热速度继续对炉内进行加热，加热至1410-1450℃时，在20-30Kpa的条件下烧结3.1-3.3h；强冷：分压烧结后继续向炉内通入流量为13-19L/min氩气，然后按12-13℃/min的速度对炉内进行降温冷却，冷却至520-580℃时再按10℃/min的速速降至室温即可。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术中采用了两种粒径的碳化物作为原料，使合金组织中的WC晶粒为非均匀结构，由于合金组织中的粗细WC交错搭配，使WC与WC晶粒之间填充的钴相层变薄，分布也更加均匀，减少了合金中产生“钴池”缺陷的机率；（2）由于第二碳化钨粉末为单晶碳化钨颗粒，晶粒结晶完整，球磨过程中其晶粒结构未受到破坏，因此合金中形成的粗晶WC晶粒缺陷少，晶粒度均匀，保证了双晶结构硬质合金晶粒度的可控性，提高了合金的整体性能，同时具有更加优异的断裂韧性；（3）本专利技术中增加了由碳化钨与钨化钛在2000-2300℃的高温加热下形成的固溶体和碳化钽，并选用了粒度更小的碳化钨粉，改善了本硬质合金刀头的红硬性、耐磨性和高温强度性等性能；不仅使硬质合金截齿具有良好的韧性和硬度，而且能保证硬质合金截齿在经过后期的焊接加工后，仍能保持产品标准所要求的硬度和耐磨性；（4）根据石蜡在高于熔点温度时溶于酒精的特点，在硬质合金混合料中掺入石蜡成型，避免了溶剂中所含杂质的混入，降低了生产成本，提高了硬质合金湿磨混合料的质量；（5）本专利技术中采用强冷工艺有效控制粘结相中的W含量，采用负压脱脂、真空烧结、分压烧结相结合的一体炉烧结工艺，解决了传统成型剂脱出时间长、脱脂裂纹多且含碳量控制难、孔隙度高等难点。具体实施方式实施例1本实施例提供的一种采煤掘进机用截齿的制造工艺，包括如下步骤：S1：备料；S2：混料球墨；S3：将上述混料放入研磨机中进行混合研磨、压制、快冷、负压脱脂、真空烧结、分压烧结、强冷及表面处理后得到采煤掘进机用截齿；S1中，按质量份数计，选取碳化钨粉末88份，碳化钽3份，钴粉5份，碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体1份，碳化钨—铬固溶体0.5份，氮化钛5份，碳化硼2份及石蜡1份；碳化钨粉末中，包括粒度为5μm的第一碳化钨粉末及粒度为7μm的第二碳化钨粉末，以第一碳化钨粉末和第二碳化钨粉末的重量之和为100％计，第一碳化钨粉末的含量为71％，第二碳化钨粉末的含量为29％；碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体中所含成分按重量百分比计算的配比是：碳化钛17％，碳化钽1.15％，其余为碳化钨；碳化钨—铬固溶体中所含成分按重量百分比计算的配比是：碳化钨99.53％，铬0.47％；碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体的制备步骤为：将碳化钨、碳、二氧化钛、碳化钽混合均匀，并在2150℃的高温中加热，制得碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体化合物；碳化钨—铬固溶体的制备步骤为：将钨、碳、氧化铬在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采煤掘进机用截齿的制造工艺，包括如下步骤：/nS1：备料；/nS2：混料球墨；/nS3：将上述混料放入研磨机中进行混合研磨、压制、快冷、负压脱脂、真空烧结、分压烧结、强冷及表面处理后得到采煤掘进机用截齿；/n其特征在于，所述S1中，按质量份数计，选取碳化钨粉末88-90份，碳化钽2-3份，钴粉5-6份，碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体1-2份，碳化钨—铬固溶体0.5份，氮化钛4-7份，碳化硼2-4份及石蜡1份；所述碳化钨粉末中，包括粒度为5-8μm的第一碳化钨粉末及粒度为3-7μm的第二碳化钨粉末，以所述第一碳化钨粉末和第二碳化钨粉末的重量之和为100％计，第一碳化钨粉末的含量为67-81％，第二碳化钨粉末的含量为19-33％。/n

【技术特征摘要】
1.一种采煤掘进机用截齿的制造工艺，包括如下步骤：
S1：备料；
S2：混料球墨；
S3：将上述混料放入研磨机中进行混合研磨、压制、快冷、负压脱脂、真空烧结、分压烧结、强冷及表面处理后得到采煤掘进机用截齿；
其特征在于，所述S1中，按质量份数计，选取碳化钨粉末88-90份，碳化钽2-3份，钴粉5-6份，碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体1-2份，碳化钨—铬固溶体0.5份，氮化钛4-7份，碳化硼2-4份及石蜡1份；所述碳化钨粉末中，包括粒度为5-8μm的第一碳化钨粉末及粒度为3-7μm的第二碳化钨粉末，以所述第一碳化钨粉末和第二碳化钨粉末的重量之和为100％计，第一碳化钨粉末的含量为67-81％，第二碳化钨粉末的含量为19-33％。


2.根据权利要求1所述的采煤掘进机用截齿的制造工艺，其特征在于，所述碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体中所含成分按重量百分比计算的配比是：碳化钛13-23％，碳化钽0.9-2.35％，其余为碳化钨。


3.根据权利要求1所述的采煤掘进机用截齿的制造工艺，其特征在于，所述碳化钨—铬固溶体中所含成分按重量百分比计算的配比是：碳化钨99.53-99.58％，铬0.42-0.47％。


4.根据权利要求1-3中任意一项权利要求所述的采煤掘进机用截齿的制造工艺，其特征在于，所述碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体的制备步骤为：将碳化钨、碳、二氧化钛、碳化钽混合均匀，并在2150℃-2300℃的高温中加热，制得碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体化合物。


5.根据权利要求4所述的采煤掘进机用截齿的制造工艺，其特征在于，所述碳化钨—铬固溶体的制备步骤为：将钨、碳、氧化铬在1410-1430℃左右的高温下碳化制得碳化钨—铬固溶体。


6.根据权利要求1所述的采煤掘进机用截齿的制造工艺，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：花吉，
申请(专利权)人：盐城市欧特威机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32