[發明專利]一種大高徑比硬質合金刀具有益摩擦快速燒結成型方法

有效

• 申請號: 201910012915.7
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN109465449B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 王國峰;劉青;李丹峰;隋小沖
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F3/14;B22F3/24;B22F5/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

一種大高徑比硬質合金刀具有益摩擦快速燒結成型方法，本發明屬于硬質合金預合金粉末燒結成型技術領域，本發明為解決現有技術中大高徑比復雜型面硬質合金刀具無法實現高質量快速近凈成型的問題，本設計方法主要采用真空放電等離子燒結的方法直接將硬質合金預合金粉末在復雜模具中燒結成型，再利用線切割工藝進行精密加工，從而得到大高徑比硬質合金復雜型面三刃刀具,本發明主要用于高徑比較大的硬質合金刀具燒結成形的制備。

技術領域

本發明屬于粉末燒結成型技術領域，特別是涉及一種大高徑比硬質合金刀具有益摩擦快速燒結成型方法。

背景技術

鍍鋅鋼板由于其表面的鍍鋅層，具有良好的耐腐蝕性，廣泛用于建筑、電器、運輸等行業。在鍍鋅鋼板電阻點焊過程中，由于鍍鋅層會滲入銅電極帽，在表面形成的銅鋅合金層會造成電極端面直徑的增大，大幅降低焊接質量。因此，通常采用具有復雜型面的硬質合金三刃刀具對銅電極帽進行及時的修磨。

目前，復雜型面硬質合金刀具的制備通常包括配料、球磨、干燥、擦篩、壓坯、燒結等多種工序，導致生產周期長，生產效率低，生產成本高。特別是在真空熱壓燒結時，其較高的燒結溫度，會導致硬質合金長時間暴露在高溫下，使其內部晶粒快速長大，大幅降低硬質合金刀具的性能。此外，如果在燒結過程中脫粘合劑不徹底，也會影響硬質合金刀具的燒結質量。若將硬質合金預合金粉直接在高強石墨中燒結成型可以有效縮短生產工藝流程，提高生產效率。在燒結過程中，硬質合金預合金粉會通過體積大幅收縮來實現燒結的致密化。但是與石墨模具型腔相接觸的金屬粉末在收縮時會受到反向摩擦力，導致預合金粉的流動性降低，阻礙石墨壓頭壓力的傳遞，嚴重影響燒結產品的致密化以及均勻化程度。特別是對于高徑比較大的燒結產品，其致密化程度通常很難滿足使用要求。因此，如何有效提高大高徑比(刀具高度與刀具底面直徑的比大于1)復雜型面硬質合金刀具的燒結質量，實現其高質量快速近凈成型制備技術，對大高徑比復雜型面硬質合金刀具的發展和應用具有重要意義。

發明內容

本發明為解決現有技術中大高徑比復雜型面硬質合金刀具無法實現高質量快速近凈成型的制備的問題，進而提出一種大高徑比硬質合金刀具有益摩擦快速燒結成型方法；

本發明的一種大高徑比硬質合金刀具有益摩擦快速燒結成型方法，其主要采取的技術方案：

一種大高徑比硬質合金三刃刀具的燒結模具，其特征在于：它包括燒結模具凸模、燒結模具支撐座、三個燒結模具分瓣模和高強石墨加強套，高強石墨加強套上設有紅外測溫孔，燒結模具凸模為圓柱體，在燒結模具凸模的下端面設有一個凸起一，凸起一的橫截面與待加工硬質合金三刃刀具坯料的橫截面形狀一致，燒結模具支撐座由大凸塊和小凸塊組成，大凸塊和小凸塊中心軸相同，大凸塊橫截面與凸起一相同，小凸塊的輪廓形狀與大凸塊一致，燒結模具分瓣模的下方設有一個與小凸塊配合的凸起二，每個燒結模具分瓣模的上部設置在燒結模具凸模的一個凹陷部中，每個燒結模具分瓣模的下部設置在燒結模具支撐座中，且凸起二與小凸塊相互配合設置，高強石墨加強套套裝在三個燒結模具分瓣模外部，燒結模具支撐座與三個燒結模具分瓣模組成的型腔作為燒結模具凹模。

通過上述的燒結模具提供的一種大高徑比硬質合金三刃刀具燒結成形一體化制備方法：

步驟一：根據硬質合金密度及成形刀具的體積，通過密度公式計算出相應硬質合金預合金粉末的重量，量取硬質合金預合金粉末的質量要超過成形刀具的質量；

步驟二：將量取的硬質合金預合金粉末倒入由三個分瓣模和燒結模具支撐座組成的型腔中后，將燒結模具凸模安放在三個燒結模具分瓣模中間，在保證粉末不會從模具中流出的基礎上將硬質合金預合金粉末壓實；