一种硬质合金轴套精密毛坯制备方法

技术领域

本发明属于硬质合金制造技术领域，具体涉及一种硬质合金轴套精密毛坯制备方法。

背景技术

硬质合金轴套的应用范围很广，是保护一类部件的一种装置。它在实际工作中的作用与其应用环境和目的有很大的关系。在阀门应用中，轴套安装在阀杆阀盖上，以减少阀门泄漏，进行密封；在轴承应用中，轴套采用衬套减少轴承与轴座之间的磨损，避免轴与孔之间的间隙增大等。

硬质合金轴套能承受长时间的载荷，具有很高的化学稳定性，耐碱，醇，醚，碳氢化合物，酸，油，洗涤剂，水(海水)等，具有无臭、无毒、无味、不生锈的特点，广泛应用于石化行业的潜水油泵，渣浆泵，水泵，离心泵等。

硬质合金轴套因为自身具备的优点，主要用于旋转轴的支承，各类泵轴承套，电机轴套，密封轴套。在金属加工夹具中用于引导切割工具，还可以用于钻套。硬质合金轴套在转轴上起到定位或者保护轴的作用，防止轴磨损，同时对磨轴的硬度要求低，未经调质处理的轴都可以使用，从而降低了相关零件的加工难度。

目前的轴套在制备毛坯时就存在精度不足的情况，且现有方法制备的轴套毛坯后续还需要进行电加工进行处理，这是因为硬质合金的后期加工与传统材料相比较，是极其难以处理的，目前的加工方式除了金刚石砂轮磨削，就只有通过电加工方式进行，而电加工方式由于其高温的特点，容易对轴套产品造成烧蚀缺陷，导致使用过程中容易产生疲劳破裂，使用寿命短。

发明内容

本发明的目的在于：

为解决现有技术中的轴套在制备毛坯时就存在精度不足的情况，导致使用过程中容易产生疲劳破裂的问题，提供一种硬质合金轴套精密毛坯制备方法，使轴套后工序可免于电加工(如线切割、电火花)，避免产品因烧蚀缺陷造成使用过程疲劳破裂的风险。

本发明采用的技术方案如下：

一种硬质合金轴套精密毛坯制备方法，包括如下步骤：

A、准备原料WC粉、Co粉和Ni粉，将WC粉湿磨20-28小时后，加入Co粉和Ni粉湿磨，Co粉和Ni粉湿磨时间为20-28小时，在混合湿磨过程中加入表面分散剂，其量为混合料重量的0.1％—1.5％；

B、干燥制粒：将湿磨后的混合原料通过喷雾干燥工艺干燥后过筛，制成粒化混合料；

C、压制成型：将制成的混合料放入精密压制成型用预成型模具中，加压制得具有预成型固定形状和尺寸的压坯；

D、烧结：90Pa真空状态下烧结，烧结温度为1380-1440℃，烧结时间为6-7h，降温至80℃以下卸炉。

进一步地，所述步骤A中湿磨后加入PEG材料作为混合料成型剂。

进一步地，所述步骤D中烧结时降压阶段的时间为28-32min；从降压阶段到真空烧结阶段的温度升温速度为1.8-2℃/min。

进一步地，对步骤D烧结后的产品进行表面处理：采用65～80目刚玉砂，压缩空气压力为250～350Kpa。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明通过混合料制粒、精密压制和烧结得到精密毛坯轴套产品，其精度可以直接达到要求，与现有技术制备的轴套毛坯相比，本发明的制备方法免除了轴套产品后工序的线切割加工、电火花加工，避免了轴套产品由于电加工的高温而产生烧蚀缺陷，从而彻底防止轴套使用过程中由于该缺陷容易产生疲劳破裂的风险，明显提高了安全使用寿命，节约了生产成本，提升了生产效率。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种硬质合金轴套精密毛坯制备方法，包括如下步骤：

A、准备原料WC粉、Co粉和Ni粉，将WC粉湿磨20小时后，加入Co粉和Ni粉湿磨，Co粉和Ni粉湿磨时间为20小时，在混合湿磨过程中加入表面分散剂，其量为混合料重量的0.1％；

B、干燥制粒：将湿磨后的混合原料通过喷雾干燥工艺干燥后过筛，制成粒化混合料；

C、压制成型：将制成的混合料放入精密压制成型用预成型模具中，加压制得具有预成型固定形状和尺寸的压坯；

D、烧结：90Pa真空状态下烧结，烧结温度为1380℃，烧结时间为6h，降温至80℃以下卸炉。

进一步地，所述步骤A中湿磨后加入PEG材料作为混合料成型剂。

进一步地，所述步骤D中烧结时降压阶段的时间为28min；从降压阶段到真空烧结阶段的温度升温速度为2℃/min。

进一步地，对步骤D烧结后的产品进行表面处理：采用65目刚玉砂，压缩空气压力为250Kpa。

实施例2

一种硬质合金轴套精密毛坯制备方法，包括如下步骤：

A、准备原料WC粉、Co粉和Ni粉，将WC粉湿磨28小时后，加入Co粉和Ni粉湿磨，Co粉和Ni粉湿磨时间为28小时，在混合湿磨过程中加入表面分散剂，其量为混合料重量的1.5％；

B、干燥制粒：将湿磨后的混合原料通过喷雾干燥工艺干燥后过筛，制成粒化混合料；

C、压制成型：将制成的混合料放入精密压制成型用预成型模具中，加压制得具有预成型固定形状和尺寸的压坯；

D、烧结：90Pa真空状态下烧结，烧结温度为1440℃，烧结时间为7h，降温至80℃以下卸炉。

进一步地，所述步骤A中湿磨后加入PEG材料作为混合料成型剂。

进一步地，所述步骤D中烧结时降压阶段的时间为32min；从降压阶段到真空烧结阶段的温度升温速度为1.8℃/min。

进一步地，对步骤D烧结后的产品进行表面处理：采用80目刚玉砂，压缩空气压力为350Kpa。

实施例3

一种硬质合金轴套精密毛坯制备方法，包括如下步骤：

A、准备原料WC粉、Co粉和Ni粉，将WC粉湿磨24小时后，加入Co粉和Ni粉湿磨，Co粉和Ni粉湿磨时间为24小时，在混合湿磨过程中加入表面分散剂，其量为混合料重量的0.8％；

B、干燥制粒：将湿磨后的混合原料通过喷雾干燥工艺干燥后过筛，制成粒化混合料；

C、压制成型：将制成的混合料放入精密压制成型用预成型模具中，加压制得具有预成型固定形状和尺寸的压坯；

D、烧结：90Pa真空状态下烧结，烧结温度为1420℃，烧结时间为6.5h，降温至80℃以下卸炉。

进一步地，所述步骤A中湿磨后加入PEG材料作为混合料成型剂。

进一步地，所述步骤D中烧结时降压阶段的时间为30min；从降压阶段到真空烧结阶段的温度升温速度为1.9℃/min。

进一步地，对步骤D烧结后的产品进行表面处理：采用72目刚玉砂，压缩空气压力为300Kpa。

上述实施方案通过混合料制粒、精密压制和烧结得到精密毛坯轴套产品，其精度可以直接达到要求，与现有技术制备的轴套毛坯相比，本发明的制备方法免除了轴套产品后工序的线切割加工、电火花加工，避免了轴套产品由于电加工的高温而产生烧蚀缺陷，从而彻底防止轴套使用过程中由于该缺陷容易产生疲劳破裂的风险，明显提高了安全使用寿命，节约了生产成本，提升了生产效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。