一种用亚细碳化钨生产超细晶硬质合金的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种超细晶硬质合金的生产工艺，尤其涉及一种用亚细碳化钨生产超细晶硬质合金的生产工艺。

背景技术

超细晶硬质合金是指粒径小于0.3μm的碳化钨(即WC)粉末(或其他碳化物)与钴黏结组成的硬质合金。随着碳化钨晶粒度的变小，超细晶硬质合金的韧性与硬度均能提高，基于碳化钨晶粒变小，增加了钴黏结相的高分散性，使碳化钨晶粒更能均匀分散在钴黏结相之间。

超细晶硬质合金是目前国内国际行业内发展的技术前沿合金材料，由于其具有高硬度、高强度，综合使用性能极佳，被广泛应用于自动数控机械加工行业，特别是微电子、精密零件加工领域，已经离不开超细硬质合金，稳定开发低成本超细晶硬质合金具有十分重要的意义。

目前超细晶硬质合金的生产方法，都是采用粒径小于0.3μm的超细WC(即碳化钨)粉末为原料进行生产，采用一次球磨方式，添加VC(碳化钒)、Cr

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用粒径在0.4-0.6μm的亚细碳化钨生产超细晶硬质合金的生产工艺。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用亚细碳化钨生产超细晶硬质合金的生产工艺，包括以下步骤：

步骤1、准备原料WC粉末和包括C

步骤2、将WC粉末和除C

步骤3、完成球磨后，加入C

步骤4、将球磨后的料浆过筛、干燥、制粒，制得混合料；

步骤5、将混合料压制成型为半成品；

步骤6、将半成品放入低压烧结炉进行连续差压脱蜡，在1360-1430℃的烧结温度下，保温25-45分钟，然后充氩气保温50-70分钟，然后充氩气使压力达到40-50MPa并保温50-70分钟；

步骤7、保温结束后，自然冷却到700-900℃，采取强制冷却方式，以3-4℃/min的降温速度快速冷却至室温，完成烧结全过程，得到超细晶硬质合金成品。

作为优选，所述晶粒长大抑制剂还包括VC、Cr

作为优选，为了实现更好的研磨效果和长大抑制效果，所述步骤2的总球磨时间为48-150h，每次球磨后停留4-5h再进行下一次球磨，球磨次数3-5次。

作为优选，为了实现更好的研磨效果和长大抑制效果，所述步骤2的总球磨时间为60-150h，球磨次数4-5次。

本发明的有益效果在于：

本发明通过采用多次球磨、多次停留、高球料比、特温烧结的生产工艺，实现将粒径为0.4-0.6μm的WC粉末即亚细碳化钨加工为超细晶硬质合金的目的，超细晶硬质合金的粒径在0.2-0.4μm之间，其硬度能达到HRA93以上，抗弯强度大于3500Nmm

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：

一种用亚细碳化钨生产超细晶硬质合金的生产工艺，包括以下步骤：

步骤1、准备原料WC粉末和包括的晶粒长大抑制剂，其中WC粉末的粒径为0.4-0.6μm；这里的WC为碳化钨，这里的晶粒长大抑制剂包括C

步骤2、将WC粉末和除C

步骤3、完成球磨后，加入C

步骤4、将球磨后的料浆过筛、干燥、制粒，制得混合料；

步骤5、将混合料压制成型为半成品；

步骤6、将半成品放入低压烧结炉进行连续差压脱蜡，在1400℃的烧结温度下，保温30分钟，然后充氩气保温60分钟，然后充氩气使压力达到45MPa并保温60分钟；

步骤7、保温结束后，自然冷却到800℃，采取强制冷却方式，以3.5℃/min的降温速度快速冷却至室温，完成烧结全过程，得到超细晶硬质合金成品。

实施例2：

一种用亚细碳化钨生产超细晶硬质合金的生产工艺，包括以下步骤：

步骤1、准备原料WC粉末和包括的晶粒长大抑制剂，其中WC粉末的粒径为0.4-0.6μm；这里的WC为碳化钨，这里的晶粒长大抑制剂包括C

步骤2、将WC粉末和除C

步骤3、完成球磨后，加入C

步骤4、将球磨后的料浆过筛、干燥、制粒，制得混合料；

步骤5、将混合料压制成型为半成品；

步骤6、将半成品放入低压烧结炉进行连续差压脱蜡，在1430℃的烧结温度下，保温45分钟，然后充氩气保温70分钟，然后充氩气使压力达到50MPa并保温70分钟；

步骤7、保温结束后，自然冷却到900℃，采取强制冷却方式，以4℃/min的降温速度快速冷却至室温，完成烧结全过程，得到超细晶硬质合金成品。

实施例3：

一种用亚细碳化钨生产超细晶硬质合金的生产工艺，包括以下步骤：

步骤1、准备原料WC粉末和包括的晶粒长大抑制剂，其中WC粉末的粒径为0.4-0.6μm；这里的WC为碳化钨，这里的晶粒长大抑制剂包括C

步骤2、将WC粉末和除C

步骤3、完成球磨后，加入C

步骤4、将球磨后的料浆过筛、干燥、制粒，制得混合料；

步骤5、将混合料压制成型为半成品；

步骤6、将半成品放入低压烧结炉进行连续差压脱蜡，在1360℃的烧结温度下，保温25分钟，然后充氩气保温50分钟，然后充氩气使压力达到40MPa并保温50分钟；

步骤7、保温结束后，自然冷却到700℃，采取强制冷却方式，以3℃/min的降温速度快速冷却至室温，完成烧结全过程，得到超细晶硬质合金成品。

实施例4：

一种用亚细碳化钨生产超细晶硬质合金的生产工艺，包括以下步骤：

步骤1、准备原料WC粉末和包括的晶粒长大抑制剂，其中WC粉末的粒径为0.4-0.6μm；这里的WC为碳化钨，这里的晶粒长大抑制剂包括C

步骤2、将WC粉末和除C

步骤3、完成球磨后，加入C

步骤4、将球磨后的料浆过筛、干燥、制粒，制得混合料；

步骤5、将混合料压制成型为半成品；

步骤6、将半成品放入低压烧结炉进行连续差压脱蜡，在1410℃的烧结温度下，保温35分钟，然后充氩气保温65分钟，然后充氩气使压力达到48MPa并保温65分钟；

步骤7、保温结束后，自然冷却到850℃，采取强制冷却方式，以3.8℃/min的降温速度快速冷却至室温，完成烧结全过程，得到超细晶硬质合金成品。

上述各实施例所得超细晶硬质合金成品均能达到0.2-0.4μm的细度，其中实施例2所得超细晶硬质合金成品的粒径最小，质量最好，但加工效率相对较低；实施例3所得超细晶硬质合金成品的粒径最大，质量最差，但加工效率相对较高。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。