[發(fā)明專利]一種硬質(zhì)合金在真空燒結(jié)爐中脫碳的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510025875.1
• 申請(qǐng)日: 2015-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104498684B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇華;谷畝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川科力特硬質(zhì)合金股份有限公司
• 主分類號(hào): C21D3/04
• 分類號(hào): C21D3/04
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務(wù)所(普通合伙)51217
• 代理人: 薛波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于硬質(zhì)合金的制造領(lǐng)域，具體涉及一種硬質(zhì)合金在真空燒結(jié)爐中脫碳的方法。

背景技術(shù)

碳含量是硬質(zhì)合金的核心技術(shù)指標(biāo)。碳含量在很大程度上影響和決定了硬質(zhì)合金的機(jī)械物理性能。硬質(zhì)合金中碳的存在形式有兩種：一是和難熔金屬結(jié)合形成難熔金屬碳化物的化合碳，二是單質(zhì)的游離碳。難熔金屬碳化物飽和的碳含量在一個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)，低于此范圍的會(huì)產(chǎn)生金屬碳化物缺碳，高于此范圍的在硬質(zhì)合金中就會(huì)產(chǎn)生過(guò)飽和單質(zhì)存在的游離碳，使硬質(zhì)合金產(chǎn)生滲碳。游離碳等同于雜質(zhì)缺陷，它的存在會(huì)影響和降低硬質(zhì)合金的機(jī)械物理性能。因此優(yōu)質(zhì)的硬質(zhì)合金都要最大限度的消除和減少游離碳摻碳的存在。

硬質(zhì)合金制造過(guò)程的摻膠、墊燒涂料的刷蓋等影響硬質(zhì)合金碳含量的控制，使硬質(zhì)合金制品發(fā)生缺碳和滲碳。缺碳和滲碳的制品需要通過(guò)后續(xù)滲碳和脫碳輔助工藝來(lái)補(bǔ)碳和去碳。

硬質(zhì)合金制品的滲碳和脫碳通常是用鉬絲氫氣燒結(jié)爐來(lái)完成的。隨著制造技術(shù)的發(fā)展，鉬絲氫氣燒結(jié)爐已被普遍淘汰。即使有鉬絲氫氣燒結(jié)爐，單獨(dú)只為了數(shù)量有限的需要進(jìn)行滲碳和脫碳的制品來(lái)開(kāi)爐，要花費(fèi)大量的直接和間接費(fèi)用。因此，能在現(xiàn)在普遍廣泛使用的真空燒結(jié)爐中來(lái)完成雖然量少但卻難以避免的硬質(zhì)合金制品滲碳的脫碳就自然成了目前迫切需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：為了解決鉬絲氫氣燒結(jié)爐遭淘汰后，無(wú)法進(jìn)行硬質(zhì)合金滲碳制品脫碳處理的問(wèn)題，提供一種硬質(zhì)合金在真空燒結(jié)爐中脫碳的方法，能夠有效的對(duì)硬質(zhì)合金滲碳制品迸行脫碳處理。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種硬質(zhì)合金在真空燒結(jié)爐中脫碳的方法，包括以下步驟：

a.將硬質(zhì)合金滲碳制品按碳相級(jí)別的不同，分別裝入存有不同脫碳填料的石墨舟皿中，脫碳填料將硬質(zhì)合金滲碳制品包裹、隔離；

b.將裝有硬質(zhì)合金滲碳制品的石墨舟皿放入真空燒結(jié)爐中進(jìn)行脫碳燒結(jié)；

c.燒結(jié)完成后，取出石墨舟皿中的制品進(jìn)行噴砂處理。

d.燒結(jié)完成取出石墨舟皿中的制品后，用篩網(wǎng)對(duì)含有鎢粉的脫碳填料進(jìn)行篩分分離處理，把分離出的篩上物三氧化二鋁粉、篩下物鎢粉和鎢碳合金粉分別收集存放。

優(yōu)選地，所述的脫碳填料包括三氧化二鋁粉和鎢粉，鎢粉占脫碳填料總重量的0-8％。

優(yōu)選地，步驟a中，在裝入金相組織C類為C04的硬質(zhì)合金滲碳制品的石墨舟皿中，脫碳填料的成分中只含有三氧化二鋁粉。

優(yōu)選地，步驟a中，在裝入金相組織C類為C06的硬質(zhì)合金滲碳制品的石墨舟皿中，脫碳填料的成分包括按重量百分比計(jì)：97％的三氧化二鋁粉和3％的鎢粉。

優(yōu)選地，步驟a中，在裝入金相組織C類為C08或大于C08的硬質(zhì)合金滲碳制品的石墨舟皿中，脫碳填料的成分包括按重量百分比計(jì)：92％的三氧化二鋁粉和8％的鎢粉。

優(yōu)選地，三氧化二鋁粉的粒度為80目。

優(yōu)選地，鎢粉的平均粒度為5微米。

優(yōu)選地，金相組織C類為C08或大于C08的硬質(zhì)合金滲碳制品采用兩次脫碳，即重復(fù)兩次步驟a-c。

優(yōu)選地，步驟b中，脫碳燒結(jié)為直接升溫至燒結(jié)溫度進(jìn)行保溫，燒結(jié)溫度為1350-1370℃，保溫時(shí)間為55-65分鐘，保溫結(jié)束后，隨爐冷卻降至室溫。

優(yōu)選地，步驟d中，篩網(wǎng)的規(guī)格為240目。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1.可完全取代鉬絲氫氣燒結(jié)爐來(lái)完成硬質(zhì)合金滲碳制品的脫碳。

2.鉬絲氫氣燒結(jié)爐為連續(xù)式燒結(jié)爐，并且無(wú)論有無(wú)產(chǎn)品需要燒結(jié)都要保持具有一定爐溫的開(kāi)爐，真空燒結(jié)爐為間歇式燒結(jié)爐，有產(chǎn)品需要燒結(jié)才進(jìn)行開(kāi)爐，真空燒結(jié)爐替代鉬絲氫氣燒結(jié)爐來(lái)進(jìn)行脫碳燒結(jié)能起到節(jié)能降耗、節(jié)約生產(chǎn)成本的作用。

3.鉬絲氫氣燒結(jié)爐產(chǎn)生的氣體排放在空氣中，真空燒結(jié)爐產(chǎn)生的氣體少量氣體溶入了真空泵油，因此真空燒結(jié)爐替代鉬絲氫氣燒結(jié)爐來(lái)進(jìn)行脫碳燒結(jié)對(duì)環(huán)境保護(hù)會(huì)起到有益的作用。

4.對(duì)分離處理后收集的鎢粉和鎢碳合金粉進(jìn)行合批，分析碳含量，分別可用于碳化鎢的制取和混合料制備的控碳等使用，保證了鎢粉的有效利用。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的一種硬質(zhì)合金在真空燒結(jié)爐中脫碳的方法，其脫碳原理為：三氧化二鋁和碳不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來(lái)奪碳，但是碳勢(shì)平衡的作用會(huì)趨使高碳區(qū)的碳向低碳區(qū)擴(kuò)散，在脫碳燒結(jié)溫度下硬質(zhì)合金滲碳制品中的富集游離碳會(huì)向與其制品全面裹覆多點(diǎn)接觸的三氧化二鋁粉的表面擴(kuò)散，最終吸附沉積在三氧化二鋁粉表面完成了滲碳制品的脫碳。