[發(fā)明專利]高粘結(jié)相硬質(zhì)合金燒結(jié)用涂料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910059652.1
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN101928478A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭直;彭暉;鄭成霞
• 申請（專利權(quán)）人: 自貢硬質(zhì)合金有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C09D1/00
• 分類號(hào): C09D1/00;C09D5/00;C09D5/18;C22C1/05
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 彭立瓊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硬質(zhì)合金燒結(jié)用涂料，尤其是一種高粘接相硬質(zhì)合金燒結(jié)用涂料。

背景技術(shù)

就高粘結(jié)相(鈷、鎳質(zhì)量百分比為15-35％)的WC基、TiC-WC基硬質(zhì)合金的生產(chǎn)制作而言，難度較大的生產(chǎn)工藝控制過程就是制品毛坯生產(chǎn)的最后工序一一燒結(jié)工藝過程控制。這類合金由于粘結(jié)相(鈷、鎳)含量較高，且粘結(jié)相與石墨有著良好的潤濕，因此在液相燒結(jié)溫度下將發(fā)生液相和碳在燒結(jié)合金與石墨舟皿間的擴(kuò)散、遷移過程，從而導(dǎo)致燒結(jié)制品粘舟、接觸舟皿的底部合金滲碳，最終影響燒結(jié)合金接觸層變形及性能不合格，燒結(jié)制品的一次合格率不高。

現(xiàn)有高粘結(jié)相硬質(zhì)合金燒結(jié)的防粘、防滲方法主要有防粘涂料工藝或防粘紙工藝兩種。

專利公開號(hào)CN1565778A“防止硬質(zhì)合金制品在高溫?zé)Y(jié)中粘結(jié)舟皿的方法及防粘紙”和部分廠家使用大量刷有市售高鈷防粘涂料的濾油紙雖然也可以實(shí)現(xiàn)防粘，除剪裁、裝舟移位等使用不便外，還不能完全避免碳化紙屑對(duì)接觸層合金的滲碳、收縮尺寸的影響，因此燒結(jié)產(chǎn)品的一次合格率也不高。同時(shí)，碳化紙屑對(duì)爐膛、對(duì)操作者均存在污染，這種防粘方式的成本也比較高。

市售硬質(zhì)合金通用涂料多數(shù)以碳素材料如石墨粉、冶金碳黑、石墨磷片等為主要原料制作，如中國專利公開號(hào)CN?1005097B“硬質(zhì)合金真空燒結(jié)用防粘碳素涂膠”就是主要成分為高純碳素材料的通用涂料；公開號(hào)CN1597885A“一種用于硬質(zhì)合金生產(chǎn)的涂料”涉及以石墨粉為主、添加少量氧化鋁的涂料組合物；公開號(hào)CN1482193A“一種用于硬質(zhì)合金生產(chǎn)的涂料”則是以高純冶金碳黑加石墨磷片為主要原料的組合物涂料；公開號(hào)CN101104773A“硬質(zhì)合金真空防粘涂料”也采用高純碳黑為主成分、添加少量金屬氧化物。通用涂料多擁有很高的總碳含量，主要適用于容易脫碳的低粘結(jié)相硬質(zhì)合金制品及高粘結(jié)相合金小制品的燒結(jié)。對(duì)高粘結(jié)相硬質(zhì)合金大制品(如重達(dá)10～200公斤的軋輥)的燒結(jié)還是沒有很好的防粘、防滲效果，且部分涂料的防粘成本也不低。此外，市售通用防粘涂料，如專利公開號(hào)CN1597885A涉及的涂料組合物所含甲醛成分對(duì)操作者的身體健康還有不利影響。

公開號(hào)CN?101386055A“一種用于高鈷硬質(zhì)合金產(chǎn)品燒結(jié)的涂料”采用高純碳黑為主成分、添加少量高純鈦白粉的組合物涂料可用于高鈷硬質(zhì)合金產(chǎn)品的燒結(jié)涂料，但其較高的涂料總碳對(duì)接觸層合金的碳量還是存在滲碳的可能，并且不能很好地匹配不同粘結(jié)劑含量、不同總碳范圍的高粘結(jié)相硬質(zhì)合金的防粘結(jié)、防滲碳燒結(jié)。

有國外廠家對(duì)高粘結(jié)相硬質(zhì)合金大制品，如軋輥類產(chǎn)品的燒結(jié)已經(jīng)用到了陶瓷纖維。盡管其防粘結(jié)、防滲碳效果也很不錯(cuò)，但過高的使用成本限制了這種防粘結(jié)、防滲碳方法在國內(nèi)的使用和推廣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種制作簡單、成本低廉、適用不同總碳需求的高粘結(jié)相硬質(zhì)合金燒結(jié)用防粘結(jié)、防滲碳涂料。解決現(xiàn)用涂料和防粘方法不能完全解決的粘舟、滲碳問題，提高高粘結(jié)相硬質(zhì)合金大制品燒結(jié)的一次合格率。

本發(fā)明采用的高粘結(jié)相硬質(zhì)合金燒結(jié)用涂料，組成成分及質(zhì)量百分比為：金屬氧化物粉55％～69.5％；碳黑2.85％～6.1％；水溶性膠(粉)0.15％～3.5％；蒸餾水27.5％～38％。本發(fā)明中采用的金屬氧化物粉比例較高，在液相溫度下可有效防止液相和碳在燒結(jié)合金與石墨舟皿間的擴(kuò)散、遷移，所設(shè)計(jì)的碳黑含量合理，與所燒結(jié)的高粘結(jié)相硬質(zhì)合金合金總碳相適應(yīng)。

上述組分中還可以添加氨水0～0.4％。有助于改善涂料的溶解性。

金屬氧化物粉作為耐高溫阻斷層，其主成分可以是氧化鋁粉、氧化鈦粉、氧化鋯粉、氧化鎂粉之一或其組合粉，即可以是上述任意一種氧化物粉，也可以是任意兩種、任意三種、或四種金屬氧化物粉的組合。

水溶性膠選擇聚乙二醇(PEG200～600)；水溶性膠粉選擇甲基纖維素(MC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)及羥乙基甲基纖維素(HEMC)中的任一種較佳。

將上述組分中的水溶性膠(粉)先溶于蒸餾水制成水溶性膠溶液，然后將其余組分按配方稱量置于攪拌器中，倒入水溶性膠溶液，機(jī)械攪拌混合均勻即可。將配制好的涂料涂刷于石墨燒結(jié)舟皿上烘干即可形成不低于0.3-0.5mm厚度的涂料層。通過在舟皿上建立一層與燒結(jié)的高粘結(jié)相硬質(zhì)合金總碳相適應(yīng)的、致密的、一定厚度的耐高溫涂料層，可有效隔斷高粘結(jié)相硬質(zhì)合金燒結(jié)制品與石墨舟皿之間的直接接觸，液相燒結(jié)溫度下阻止燒結(jié)合金與石墨舟皿之間發(fā)生的液相和碳的擴(kuò)散、遷移，達(dá)到既防粘結(jié)又防滲碳的目的。且本發(fā)明涂料成本低廉、制作簡單。不污染燒結(jié)爐，對(duì)操作者無毒、無粉塵傷害，易于清理。

具體實(shí)施方式