一种返回料制备高耐磨性硬质合金的方法技术

本发明专利技术提出了一种返回料制备高耐磨性硬质合金的方法，该方法包括将返回料和Cr3C2粉、VC粉混合制备得到高耐磨性硬质合金；其中，所述返回料的加入量为制备原料总质量99.5

【技术实现步骤摘要】
一种返回料制备高耐磨性硬质合金的方法


[0001]本专利技术属于硬质合金
，具体涉及一种返回料制备高耐磨性硬质合金的方法。

技术介绍

[0002]硬质合金生产过程中不可避免的会产生少量的清壁料、收尘料、产品生产完之后的尾料、废压坯、半成品加工边角料等返回料，占到物料投入的1.0％～2.0％，目前主要途径是煅烧后以10％的比例做掺料或整批改配成低档产品混合料做降级处理，但是细晶、超细晶产品、高品质的中晶、粗晶产品，为了保障产品质量稳定性，不允许将返回料做掺料使用，降级使用的途径也很有限。硬质合金行业原料成本占总成本的比例是非常高的，提高返回料的利用率无疑是非常重要的工作，工程技术人员为此做了大量的尝试和探索。
[0003]《日本桑阿洛依公司的异型硬质合金生产》提供了生产异型硬质合金在进行半成品加工产生65％左右的返回料，通过氢气还原、三次取样、掺蜡混合、干燥，所制备的混合料可解决脏化和成分不确定的问题，混合料压制性能和均匀性好，属于典型的煅烧脱蜡除杂再改配处理的传统方法。
[0004]中国专利201610149705.9公开了一种利用细颗粒返回料生产硬质合金木工刀片的工艺，步骤分为热水脱蜡液脱蜡，球磨过程中加入以二甲苯为主的成型剂，然后压制、调整脱蜡工艺烧结，所生产的硬质合金木工刀片耐磨性和耐热性强度显著提高，硬度合理，制造成本大大降低。该专利脱蜡液脱蜡处理不仅会增加成本，而且脱蜡液对物料不可避免的会产生影响，酸性脱蜡液会对钴等元素会产生明显的腐蚀。同时成型剂非常复杂，还含有10％以上的橡胶，喷雾、脱蜡过程控制难度很大，脱蜡后的残留物含量会比较高，最终会影响合金性能，橡胶类成型剂会逐渐增加烧结炉碳气氛的浓度，影响合金质量稳定性。所以，此专利不适合生产高品质的合金产品。
[0005]中国专利201610995255.5，公开了一种通过将料浆加热到60℃以上，采用筛网过滤除杂后干燥过筛生产混合料，但忽略了一个质量风险，硬质合金生产的湿磨工序对球磨机的温度有严格的控制，都会在球磨机夹层设计冷却水套并保证水温在25℃以下避免物料增氧，料浆加热到60℃以上，粉末将会明显增氧，后续生产的碳氧反应将会非常复杂而且难以控制，对合金质量会产生致命影响。该专利中采用320目过滤去除石蜡，实际情况是石蜡均匀分布在混合料表面，去除不彻底，后续生产难以控制石蜡含量和合金碳含量。
[0006]《干球磨处理返回料生产硬质合金的工艺研究》采用高球料比短时间干磨破碎返回料，达到降低返回料压制压力大和控制组织结构的目的。该文献的着眼点在于破碎返回料、改善压制压力和组织结构。
[0007]从以上专利和文献可以看出，返回料处理方面仍以去除成型剂、控制脏化、成分和组织结构、改善压制性能为主，煅烧去除成型剂的成本较高，脱蜡液脱蜡会对混合料产生严重的影响，加热料浆到60℃以上过滤去除成型剂会造成混合料明显增氧，都不能有效的解决返回料除杂的问题；通过特殊成型剂改善压制性能的方法，不仅会造成脱蜡后的残留物
含量会比较高，还会造成烧结炉碳气氛的变化，影响合金质量，实际在返回料的使用方向方面还是没有成熟的途径。
[0008]因此，亟需一种返回料处理途径及其高耐磨性硬质合金制备方法，以解决上述提出的问题。

技术实现思路

[0009]为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提出了一种返回料制备高耐磨性硬质合金的方法。针对现有硬质合金生产技术中返回料难处理，难控制、无成熟使用方向的瓶颈，提供一种返回料处理途径和使用方向，较好的处置返回料且能满足产品实际使用要求。
[0010]本专利技术提出了一种返回料制备高耐磨性硬质合金的方法，该方法包括将返回料和Cr3C2粉、VC粉混合制备得到高耐磨性硬质合金，其中，所述返回料的加入量为制备原料总质量98.5
‑
99.5wt％，所述Cr3C2粉和VC粉的加入量之和为制备原料总质量的0.5
‑
1.5wt％。
[0011]作为本专利技术的具体实施方式，该方法包括以下步骤：
[0012]S1：将Cr3C2粉和VC粉混合球磨，得到第一混合物；
[0013]S2：将步骤S1得到的第一混合物和返回料混合球磨，得到第二混合物；
[0014]S3：将步骤S2得到的第二混合物过滤，得到第三混合物；
[0015]S4：将步骤S3得到的第三混合物干燥、制粒、压制、烧结，得到所述高耐磨性硬质合金。
[0016]作为本专利技术的具体实施方式，所述返回料包括晶粒度为0.7
‑
1.0μm的返回料、1.2
‑
1.6μm的返回料、2.0
‑
2.4μm的返回料、2.8
‑
3.6μm的返回料；所述Cr3C2粉的费氏粒度为1.0
‑
1.5μm；所述VC粉的费氏粒度为1.0
‑
1.5μm。
[0017]作为本专利技术的具体实施方式，以返回料总重量为100％计算，所述0.7
‑
1.0μm的返回料占30％
‑
50％、所述1.2
‑
1.6μm的返回料占5％
‑
20％、所述2.0
‑
2.4μm的返回料占10％
‑
20％、所述2.8
‑
3.6μm的返回料占20％
‑
50％。
[0018]根据本专利技术，返回料的成分包括Co、Ni、WC、Cr3C2、VC中的至少两种，制备高耐磨性硬质合金的原料中除返回料外，只使用低于0.5％的Cr3C2粉、VC粉调节成分。将制备原料中的Co、Ni总量控制到13
‑
22wt％，Cr3C2、VC总量控制到0.5
‑
1.5wt％。
[0019]作为本专利技术的具体实施方式，以制备原料总质量计，所述制备原料中钴和镍含量为13
‑
22wt％；Cr3C2粉和VC粉含量为0.5
‑
1.5wt％。
[0020]作为本专利技术的具体实施方式，所述返回料中包括成型剂，所述成型剂为石蜡或PEG；所述成型剂为石蜡或PEG；控制成型剂的量为制备原料总质量的2％
‑
2.3％。
[0021]作为本专利技术的具体实施方式，所述硬质合金的硬度为：82.7
‑
88.5HRA，横向断裂强度2820
‑
3310MPa，断裂韧性17.0
‑
21.0MPa
·
m
‑
1/2
，与现有同粘接相含量的合金相比，硬度提高0.5
‑
3.0HRA，横向断裂强度提高500
‑
800Mpa。
[0022]作为本专利技术的具体实施方式，所述步骤S1中，所述球磨时间为2
‑
3h。球磨预处理酒精加量按照每千克粉料加250
‑
300ml酒精进行球磨。
[0023]作为本专利技术的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种返回料制备高耐磨性硬质合金的方法，其特征在于，该方法包括将返回料和Cr3C2粉、VC粉混合制备得到高耐磨性硬质合金；其中，所述返回料的加入量为制备原料总质量99.5
‑
99.9wt％，所述Cr3C2粉和VC粉的加入量之和为制备原料总质量的0.5
‑
1.5wt％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将Cr3C2粉和VC粉混合球磨，得到第一混合物；S2：将步骤S1得到的第一混合物和返回料混合球磨，得到第二混合物；S3：将步骤S2得到的第二混合物过滤，得到第三混合物；S4：将步骤S3得到的第三混合物干燥、制粒、压制、烧结，得到所述高耐磨性硬质合金。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述返回料包括晶粒度为0.7
‑
1.0μm的返回料、1.2
‑
1.6μm的返回料、2.0
‑
2.4μm的返回料、2.8
‑
3.6μm的返回料；所述Cr3C2粉的费氏粒度为1.0
‑
1.5μm；所述VC粉的费氏粒度为1.0
‑
1.5μm。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以返回料总重量为100％计算，所述0.7
‑
1.0μm的返回料占30
‑
50％、所述1.2
‑
1.6μm的返回料占5
‑
20％、所述2.0
‑
2.4μm的返回料占10
‑
20％、所述2.8
‑
3.6μm的返回料占20
‑
50％。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，以制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：周新华，彭文，管玉明，陈恺，曹劲松，阳世学，赵浩林，卢少武，
申请(专利权)人：株洲硬质合金集团有限公司，
类型：发明
国别省市：