一种硬质合金挤压棒材的烧结工艺,由氢气正压脱蜡、分压烧结、高压高温烧结,冷却四个连续过程。在常温条件下,将氢气充入已经排空的烧结炉内,在490分钟内,逐渐、分阶段将炉温升温到600度,关掉氢气,使用机械泵将炉内真空度控制到烧结盒内压力10Pa左右,然后开始充入氩气保证烧结盒内压力300-600Pa,在300-600Pa压条件下经235分钟逐步、分阶段升温到1410度,在1410度保温60分钟,在1410保温30分钟后充入高压氩气60bar,其中充高压氩气时间20分钟,高压保压10分钟,保压与保温同时结束并开始冷却。在炉内充满高压氩气的条件下,自然冷却到900度,然后在300分钟左右从900度快冷至50度以下。本发明专利技术可以有效地提高细径D≤Ф6mm硬质合金挤压棒材的弯曲合格率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种硬质合金挤压棒材的烧结工艺,其可提高硬质合金挤压棒的弯曲合格率,尤其是可以提高细径硬质合金挤压棒材的一次交检合格率。
技术介绍
在直径D < Φ6_的情况下,硬质合金挤压棒材的烧结通常存在直线度一次合格率较低的现象。硬质合金挤压棒的成型剂主要有石蜡、纤维素等,该成型剂均可以在氢气正压脱蜡中完全脱除。但是,在后续的真空烧结和加压烧结中,或多或少地都存在弯曲的现象,其中细径的挤压合金棒材比例最大,在压力烧结炉中,烧结弯曲问题也是尤为突出。这是因为,在目前通用的合金烧结工艺中,产品的成型剂脱除结束后,一般都是进入真空烧结阶段然后在1350度左右才开始进入分压烧结,充入分压压力的氩气,防止烧结时液相钴的蒸发。这样,在炉子的真空烧结阶段,硬质合金挤压棒就会受到炉膛内壁、石墨保温筒等炉 内原件及炉体泄露的影响,使得烧结后的硬质合金挤压棒弯曲率大大提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种硬质合金挤压棒材的烧结工艺,其可提高硬质合金挤压棒的弯曲合格率,尤其是细径硬质合金挤压棒材的一次交检合格率。为此,本专利技术提供了一种硬质合金挤压棒材的烧结工艺,其特征在于,该烧结工艺依次包括氢气正压脱蜡步骤、分压烧结步骤、高压高温烧结步骤、和冷却步骤,在氢气正压脱蜡步骤,在常温条件下,将氢气充入已经排空的烧结炉内,在480-500分钟的第一升温时间内,逐步、分阶段地将炉温上升到第一加热温度590-610度,然后关掉氢气,将炉内真空度控制到烧结盒内压力9-llPa ;在分压烧结步骤,在石墨烧结盒内部开始充入氩气,保证烧结盒内压力300-600Pa,在300_600Pa压力条件下经230-240分钟的第二升温时间,逐步、分阶段升温到第二加热温度1400-1420度;在高压高温烧结步骤,在第二加热温度保温第一保温时间55-65分钟,在第二加热温度保温第二保温时间25-35分钟后充入高压氩气40-100bar,其中充高压氩气时间为第一保温时间的1/3,高压保压时间为第一保温时间的1/6 ;在冷却步骤,保压与保温同时结束并开始冷却,在炉内充满高压氩气的条件下,自然冷却到第一冷却温度890-910度,然后在第一冷却时间290-310分钟从第一冷却温度快冷至50度以下。优选地,硬质合金挤压棒材的钴含量5_15wt%。优选地,第一升温时间为490分钟,第一加热温度为600度;第二升温时间为235分钟,第一加热温度为1410度;第一保温时间为60分钟;第二保温时间为30分钟;充入高压氩气60bar ;充高压氩气时间为20分钟;高压保压时间为10分钟;第一冷却温度为900度;第一冷却时间为300分钟。优选地,所述分压烧结步骤为微正压升温保温的步骤,使用机械泵控制炉内真空度,烧结盒内压力为10Pa。优选地,在所述氢气正压脱蜡阶段,各个时间阶段的升温分配如下前40分钟从20度升温到150度;后面120分钟升温至260度,260度保温60分钟;经60分钟升温至370度,370度保温60分钟;经60分钟升温至450度,450度保温30分钟后;经60分钟升温至600度,600度不保温。优选地,在所述分压烧结阶段,各个时间阶段的升温分配如下前175分钟将炉内温度升温至1320度,1320度保温30分钟;经30分钟升温至1410度,1410度保温60分钟,其中,分压烧结分压压力为300-600Pa,分压压力从600升温开始,一直保持到1410度保温30分钟后。优选地,在所述高温高压烧结阶段,温度分配如下温度升温到1410度后,分压压 力下保温30分钟,然后开始充入高压氩气,充气时间20分钟,充气时温度保持1410度不变,充气完成后高压压力保压10分钟,高压保压时温度1410不变。优选地,在所述冷却阶段,其各个阶段的温度和时间分配如下在炉内充满高压氩气的条件下,180分钟冷却到900度,然后在240分钟左右从900度快冷至50度以下。有益效果本专利技术可保证烧结盒内产品烧结气氛,提高了硬质合金挤压棒烧结的烧结盒内气氛均匀性,进而提高硬质合金挤压棒弯曲的一次交检合格率。附图说明图I为根据本专利技术的硬质合金挤压棒材的烧结炉的结构原理示意图。具体实施例方式如图I所示,根据一种硬质合金挤压棒材的烧结炉至少包括炉壳10 ;保温层20,其设置于炉壳10的内壁上;烧结盒30,其设置于保温层20内,并且设有温度传感器和压力传感器;氢气充入装置31和氩气充入装置32,其分别与烧结盒30的内腔连通,并且分别与氢气源和氩气源连通;总控制器100,其控制至少一个时间控制器35、至少一个温度控制器34、至少一个压力控制器33。各种控制器可以采用本领域的技术人员熟知的控制器进行实施。本专利技术提供了一种钴含量5-15wt%硬质合金挤压棒材的烧结工艺,烧结工艺包括氢气正压脱蜡,微正压升温、保温,高压高温烧结,冷却四个连续过程组成。其中所述的氢气正压脱蜡490分钟内,逐步、分阶段将炉温上升到600度,关掉氩气,然后使用机械泵将炉内真空度控制到烧结盒内压力IOPa左右,然后开始充入氩气保证烧结盒内压力300-600Pa,在300-600Pa压条件下经235分钟逐步、分阶段升温到1410度,在1410度保温60分钟,在1410保温30分钟后充入高压氩气60bar,其中充高压氩气时间20分钟,高压保压10分钟,保压与保温同时结束并开始冷却。在炉内充满高压氩气的条件下,自然冷却到900度,然后在300分钟左右从900度快冷至50度以下。实施例I :开始充入氩气保证烧结盒内压力300Pa,在300Pa压条件下经235分钟逐步、分阶段升温到1410度。实施例2 :开始充入氩气保证烧结盒内压力450Pa,在450Pa压条件下经235分钟逐步、分阶段升温到1410度。实施例3 :开始充入氩气保证烧结盒内压力600Pa,在600Pa压条件下经235分钟逐步、分阶段升温到1410度。产品直线度结果对比结果(以Φ6πιπι为例)权利要求1.一种硬质合金挤压棒材的烧结工艺,其特征在于,该烧结工艺依次包括氢气正压脱蜡步骤、分压烧结步骤、高压高温烧结步骤、和冷却步骤, 在氢气正压脱蜡步骤,在常温条件下,将氢气充入已经排空的烧结炉内,在480-500分钟的第一升温时间内,逐步、分阶段地将炉温上升到第一加热温度590-610度,然后关掉氢气,将炉内真空度控制到烧结盒内压力9-llPa ; 在分压烧结步骤,在石墨烧结盒内部开始充入氩气,保证烧结盒内压力300-600Pa,在300-600Pa压力条件下经230-240分钟的第二升温时间,逐步、分阶段升温到第二加热温度1400-1420 度; 在高压高温烧结步骤,在第二加热温度保温第一保温时间55-65分钟,在第二加热温度保温第二保温时间25-35分钟后充入高压氩气40-100bar,其中充高压氩气时间为第一保温时间的1/3,高压保压时间为第一保温时间的1/6 ; 在冷却步骤,保压与保温同时结束并开始冷却,在炉内充满高压氩气的条件下,自然冷却到第一冷却温度890-910度,然后在第一冷却时间290-310分钟从第一冷却温度快冷至50度以下。2.如权利要求I所述的烧结工艺,其特征在于,第一升温时间为490分钟,第一加热温度为600度;第二升温时间为235分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种硬质合金挤压棒材的烧结工艺,其特征在于,该烧结工艺依次包括氢气正压脱蜡步骤、分压烧结步骤、高压高温烧结步骤、和冷却步骤,在氢气正压脱蜡步骤,在常温条件下,将氢气充入已经排空的烧结炉内,在480?500分钟的第一升温时间内,逐步、分阶段地将炉温上升到第一加热温度590?610度,然后关掉氢气,将炉内真空度控制到烧结盒内压力9?11Pa;在分压烧结步骤,在石墨烧结盒内部开始充入氩气,保证烧结盒内压力300?600Pa,在300?600Pa压力条件下经230?240分钟的第二升温时间,逐步、分阶段升温到第二加热温度1400?1420度;在高压高温烧结步骤,在第二加热温度保温第一保温时间55?65分钟,在第二加热温度保温第二保温时间25?35分钟后充入高压氩气40?100bar,其中充高压氩气时间为第一保温时间的1/3,高压保压时间为第一保温时间的1/6;在冷却步骤,保压与保温同时结束并开始冷却,在炉内充满高压氩气的条件下,自然冷却到第一冷却温度890?910度,然后在第一冷却时间290?310分钟从第一冷却温度快冷至50度以下。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:严武华,
申请(专利权)人:江西稀有稀土金属钨业集团有限公司,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。