[發明專利]硬質合金成形劑脫除工藝

有效

• 申請號: 201810553769.4
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108746610B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 嵇建斌;胡筱;胡光強;趙偉
• 申請（專利權）人: 遵義中鉑硬質合金有限責任公司
• 主分類號: B22F3/10
• 分類號: B22F3/10
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 蒙捷

本專利涉及硬質合金生產領域，公開了一種硬質合金成形劑脫除工藝，包括以下步驟：A.將含有成形劑的壓坯放入到成形劑脫除裝置的旋轉機構中；B.通入氫氣作為保護氣氛；C.對旋轉機構中的壓坯進行分段加熱；D.啟動旋轉機構，旋轉機構帶動壓坯轉動，使壓坯的各個部位均能暴露出來，防止出現氣氛死角，并讓壓坯各部位受熱均勻；E.使壓坯在轉動過程中產生間歇性的晃動，讓壓坯中產生的氣態成形劑更快排出；F.讓燒結爐冷卻至室溫，將壓坯從旋轉機構中取出。本方案能夠使成形劑被脫除得更加充分，增強了成形劑脫除的效果。

技術領域

本發明屬于硬質合金生產領域。

背景技術

粉末冶金一般都需經過粉末制備、成型、脫成形劑、燒結及后處理生產工藝過程。傳統的硬質合金生產工藝中，成形劑是必須輔助材料，其作用在于粘結粉末，使得粉末壓制成毛坯的過程中容易成型。硬質合金壓坯在燒結過程中需要把成形劑(一般為石蠟、橡膠、聚乙二醇)脫除干凈，在成形劑脫除的燒結過程中，成形劑會熱分解產生烷烴、烯烴類的氣體，如果燒結的溫度設置不當或由于局部溫度偏高以及燒結氣氛不勻會導致成形劑發生裂解反應并生成固體碳殘留在制品內，破壞了硬質合金制品設計的理想碳含量，使硬質合金強度急劇下降。此外，成形劑脫除效果的好壞在一定程度上決定了硬質合金的好壞，成形劑脫除不充分，硬質合金在燒結時會產生嚴重的質量問題，如斷裂、起泡、密度不達標等。

現有的硬質合金成形劑脫除工藝一般是在間歇式的燒結爐內完成，即將成型好的壓坯制品裝入石墨舟皿，然后堆積成跺裝入燒結爐內，啟動真空泵抽真空至20-200Pa或通入一定流量的氫氣，然后燒結爐升溫到300℃-450℃之間，恒溫數小時，成形劑在此過程中裂解成氣體，通過真空泵或氫氣帶走，然后繼續升溫到500-600℃之間，將壓坯內殘留的成形劑繼續裂解排除，成形劑脫除結束后繼續升溫，完成硬質合金的液相燒結或冷卻后轉入專用燒結爐完成合金的液相燒結。該工藝由于裝爐方式采用石墨舟皿堆積成跺，不可避免的在爐內存在溫差和氣氛死角，使壓坯中的成形劑難以充分被脫除，對硬質合金的質量造成不良影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種硬質合金成形劑脫除工藝，以解決現有技術中成形劑脫除效果不佳的問題。

為了達到上述目的，本發明的基礎方案提供硬質合金成形劑脫除工藝，包括以下步驟：

A.將含有成形劑的壓坯放入到成形劑脫除裝置的旋轉機構中；

B.通入氫氣作為保護氣氛；

C.對旋轉機構中的壓坯進行分段加熱，首先加熱到60-90℃進行預熱，并在該溫度下保持8-12h，然后進行第二次升溫，溫度升至300-400℃并保持該溫度9-11h，接著進行第三次升溫，溫度升至500-600℃并在該溫度下保持3-6h，最后進行第四次升溫，溫度升至800-1000℃并在該溫度下保持1-3h；

D.啟動旋轉機構，旋轉機構帶動壓坯轉動，使壓坯的各個部位均能暴露出來，防止出現氣氛死角，并讓壓坯各部位受熱均勻；

E.使壓坯在轉動過程中產生間歇性的晃動，讓壓坯中產生的氣態成形劑排出；

F.讓燒結爐冷卻至室溫，將壓坯從旋轉機構中取出。

本基礎方案的原理及有益效果在于：將含有成形劑的壓坯放入到成形劑脫除裝置的旋轉機構中，并通入氫氣作為保護氣氛。對燒結爐進行分段式加熱，使燒結爐內的溫度實現分段式上升，使成形劑中不同的成分在不同的溫區內逐步被分解，成形劑氣化形成氣態成形劑，讓成形劑被脫除得更加充分。利用旋轉機構的旋轉帶動壓坯轉動，使壓坯的各個部位均能暴露出來，防止出現氣氛死角，并讓壓坯各部位受熱均勻，防止壓坯因各部位受熱不均而導致成形劑脫除不均，提高了硬質合金的品質。利用壓坯的間歇性晃動，增強壓坯與氫氣之間的相對運動，使壓坯中形成的氣態成形劑能夠盡快排出。此外，壓坯的轉動和晃動能夠對氫氣進行攪動，使成形劑脫除裝置中的氣體分布和溫度更加均衡，縮小溫差，從而進一步提高成形劑的脫除效果。本方案能夠使成形劑被脫除得更加充分，增強了成形劑脫除的效果。