[發(fā)明專利]一種石墨烯改性的硬質(zhì)合金脫脂、燒結(jié)工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710981349.1
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN108034847A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 王永富;李友軍;徐金海
• 申請（專利權）人: 蘇州歐美克合金工具有限公司
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C1/10;C22C29/00;B22F3/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;張斌斌

本發(fā)明公開了一種石墨烯改性的硬質(zhì)合金脫脂、燒結(jié)工藝，包括如下步驟：（1）將石墨烯均勻分散于乙醇溶液中；（2）將硬質(zhì)合金粉末與石墨烯乙醇溶液混合，將石墨烯與硬質(zhì)合金實現(xiàn)良好的混合；（3）粉體干燥，將混合有石墨烯和硬質(zhì)合金粉末的乙醇溶液倒入干燥機中進行水分蒸發(fā)干燥；（4）將步驟（3）中干燥的粉體冷卻，并形成鑄錠；（5）球磨：將步驟（4）中形成的鑄錠粉碎后進行球磨，球磨轉(zhuǎn)速60?80轉(zhuǎn)/分鐘，球磨48?72小時；（6）造粒：將球磨后的材料加入造粒機中，并加入成型劑，進行造粒；（7）模壓壓制成型；（8）脫脂；（9）燒結(jié)成型。

技術領域

本發(fā)明涉及了一種石墨烯改性的硬質(zhì)合金脫脂、燒結(jié)工藝，屬于硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝技術領域。

背景技術

隨著中國汽車工業(yè)高速增長，以及數(shù)控中心，加工中心在機械加工各領域的不斷擴大，高性能、高精度、高附加值硬質(zhì)合金制品需求將持續(xù)增加，到2015年，我國僅在汽車工業(yè)所需的硬質(zhì)合金工具費用將達到100億元。

本公司在先申請的發(fā)明專利號為：201210246491.9的專利中介紹了一種石墨烯改性的硬質(zhì)合金、其制備工藝及應用，通過工藝的改進，使石墨烯在后續(xù)燒結(jié)過程中迅速被還原，并與基體硬質(zhì)合金發(fā)生反應，調(diào)節(jié)硬質(zhì)合金中的碳含量，由于其具有比傳統(tǒng)石墨粉高得多的活性，因此能夠使硬質(zhì)合金基體碳含量更加均勻，顯著改善組織均一性。

但是其脫脂工藝中僅僅采用的熱脫脂的工藝進行脫脂，會存在一些脫脂不完全、表面開裂、存在氣泡等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種石墨烯改性的硬質(zhì)合金脫脂、燒結(jié)工藝，通過在脫脂過程中，先采用溶劑脫脂去除產(chǎn)品中的大量粘結(jié)劑，再進行熱脫脂，保證能夠?qū)Ξa(chǎn)品進行完全脫脂。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種石墨烯改性的硬質(zhì)合金脫脂、燒結(jié)工藝，包括如下步驟：

（1）將石墨烯均勻分散于乙醇溶液中；

（2）將硬質(zhì)合金粉末與石墨烯乙醇溶液混合，將石墨烯與硬質(zhì)合金實現(xiàn)良好的混合；

（3） 粉體干燥，將混合有石墨烯和硬質(zhì)合金粉末的乙醇溶液倒入干燥機中進行水分蒸發(fā)干燥；

（4）將步驟（3）中干燥的粉體冷卻，并形成鑄錠；

（5）球磨：將步驟（4）中形成的鑄錠粉碎后進行球磨，球磨轉(zhuǎn)速60-80轉(zhuǎn)/分鐘，球磨48-72小時；

（6）造粒：將球磨后的材料加入造粒機中，并加入成型劑，進行造粒；

（7）模壓壓制成型；

（8）脫脂；

（9）燒結(jié)成型；

其中，步驟（8）中的脫脂過程中首先進行熱脫脂，再進行溶劑脫脂；其中，在溶劑脫脂過程中采用正庚烷或環(huán)乙烷作為溶劑，將溶劑溫度控制在35-45℃時，步驟（7）中壓制成型的產(chǎn)品浸入到溶劑中浸泡5-8h，完成溶劑脫脂；熱脫脂過程中以控制升溫速度為0.6℃/min升溫至280℃時，在此溫度保溫120min，完成熱脫脂。

前述的一種石墨烯改性的硬質(zhì)合金脫脂、燒結(jié)工藝，其特征在于：步驟（1）中所述的石墨烯可以是單層、少層和多層石墨烯，且石墨烯的用量為硬質(zhì)合金粉末2.5-3.5%。

前述的一種石墨烯改性的硬質(zhì)合金脫脂、燒結(jié)工藝，其特征在于：所述步驟（1）中分散工藝可以是超聲、研磨、球磨、高速剪切工藝中任意一種。

前述的一種石墨烯改性的硬質(zhì)合金脫脂、燒結(jié)工藝，其特征在于：所述步驟（7）中的壓制壓力250-480 MPa。