[發明專利]一種超細硬質合金注射成型喂料的制備方法

有效

• 申請號: 201811290374.6
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109226742B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 胡可;崔利群;韓勝利;鄒黎明;劉辛
• 申請（專利權）人: 廣東省材料與加工研究所
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F3/22
• 代理公司: 11371 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 王暉

本發明公開了一種超細硬質合金注射成型喂料的制備方法，涉及粉末冶金領域。該喂料包含質量百分數為92％～94.5％的超細硬質合金粉末和5.5％～8％的粘結劑。粘結劑包括59.0～69.0％的聚甲醛(POM)、23.0～35.0％的聚乙二醇(PEG)、3.0～4.0％的高密度聚乙烯(HDPE)、2.0～2.5％的乙烯?醋酸乙烯共聚物(EVA)和1.0～1.5％的硬脂酸(SA)。該方法是超細硬質合金粉末預熱后加入PEG，待混合均勻后再加入POM、HDPE、EVA和SA混煉即可。該喂料采用草酸催化脫脂，可顯著降低脫脂時間、提高生產效率，且避免使用對環境有害的酸催化劑和有毒溶劑，經濟環保，應用前景廣闊。

技術領域

本發明涉及粉末冶金領域，且特別涉及一種超細硬質合金注射成型喂料的制備方法。

背景技術

硬質合金具有高的硬度、強度、耐磨性和耐腐蝕性，被譽為“工業牙齒”，用于制造切削工具、刀具、模具和耐磨零部件，廣泛應用于軍工、航天航空、機械加工、冶金、石油鉆井、礦山工具等領域。硬質合金的性能與WC硬質相的晶粒度有關。硬質合金按WC晶粒度可分為：超粗晶、粗晶、中晶、細晶、超細晶以及納米晶硬質合金。一般來說，硬質合金WC晶粒越粗，其耐沖擊性越高；WC晶粒越細，硬度與橫向斷裂強度越高。超細硬質合金是一種高硬度、高強度和高耐磨性兼備的硬質合金，與加工材料的相互吸附-擴散作用較小，適用于加工耐熱合金鋼、鈦合金、高強度合金鋼、模具鋼、不銹鋼、淬火鋼等難加工材料，以及高硬度的非金屬脆性材料，如玻璃、大理石、花崗巖、塑料增強玻璃纖維板等。

隨著時代的發展，各行各業對復雜形狀、特殊結構的零件生產要求越來越高。傳統的模壓成型技術已難以制備出復雜形狀的硬質合金產品，且硬質合金的機加工極其困難，成本高，限制了其應用領域的進一步拓展。金屬注射成型(Metal Injection Molding，簡稱MIM)是一種將注塑成型技術引入粉末冶金而形成的新型近凈成形技術，被譽為“當今最熱門的零部件成形技術”，具有精度高、組織均勻、性能優異、生產成本低等優點。MIM技術已用于制備各種結構復雜的硬質合金刀具、工模具和耐磨零部件。MIM喂料是金屬注射成型產品制備的關鍵核心部分，包括金屬粉末和高分子粘結劑兩部分，其性能直接決定了最終產品的性能。MIM喂料是將金屬粉末與高分子粘結劑按照一定比例在一定溫度條件下，在密煉機中混煉一定時間后，再制粒而得到。根據高分子粘結劑的屬性，目前MIM喂料主要有蠟基、塑基兩大類。通常情況下，蠟基喂料需要通過溶劑脫脂和熱脫脂去除高分子粘結劑，工序繁雜、時間長、效率較低，且溶劑脫脂過程中易產生溶脹鼓泡現象。目前聚甲醛基喂料是最常用的塑基喂料，由德國BASF率先研制出來。喂料中的聚甲醛可通過硝酸或草酸催化脫脂去除，時間短、效率高。聚甲醛基不銹鋼MIM喂料已在業界廣泛使用。然而，硬質合金聚甲醛基MIM喂料，尤其是超細硬質合金聚甲醛基MIM喂料目前尚未見報道。

綜上可知，一種超細硬質合金注射成型喂料的制備方法亟待發明。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超細硬質合金注射成型喂料，該喂料解決現有超細硬質合金MIM喂料種類單一、脫脂效率低且缺陷多的技術問題，可有效地縮短注射坯的脫脂時間，提高硬質合金零部件的生產效率。

本發明的另一目的在于提供一種超細硬質合金注射成型喂料的制備方法，通過該方法制備得到的超細硬質合金注射成型喂料均勻，成型性好，可有效地縮短注射坯的脫脂時間，提高硬質合金零部件的生產效率。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

本發明提出一種超細硬質合金注射成型喂料，超細硬質合金注射成型喂料由以下質量百分數計的原料制成：

92.0％～94.5％的超細硬質合金粉末和5.5％～8.0％的粘結劑。

本發明提出一種超細硬質合金注射成型喂料的制備方法，包括：