[發明專利]一種納米晶數控刀具用硬質合金復合粉的制備方法

在審

• 申請號: 201910553635.7
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110142414A
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 趙立夫
• 申請（專利權）人: 趙立夫
• 主分類號: B22F9/20
• 分類號: B22F9/20;C22C1/05;C22C29/08
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明提供一種納米晶數控刀具用硬質合金復合粉的制備方法，包括以下步驟：將三氧化鎢、炭黑、氧化鈷和添加劑按比例混合均勻后得三氧化鎢?炭黑?氧化鈷?添加劑的混合粉；將上述混合粉加入到裝有聚乙烯醇水溶膠的高能球磨機中進行球磨，得到球磨料漿；將上述球磨料漿經噴霧干燥制粒，并在回轉爐中進行碳化處理，即可得到納米晶WC?Co復合粉，即為納米晶數控刀具用硬質合金復合粉。通過本發明提供的制備方法可獲得粉末表面光潔、球形度一致、顆粒粒度分布窄，可確保納米晶數控刀具用硬質合金復合粉的流動性和生產的穩定性。

技術領域

本發明涉及一種納米晶數控刀具用硬質合金復合粉的制備方法，屬于材料冶金領域。

背景技術

目前，數控刀具用的硬質合金要求高強度、高韌性、高硬度、高紅硬性、高耐磨性、高精度、高一致性和低的切削阻力，是硬質合金“皇冠上的明珠”。

成分均勻、晶粒尺寸與形貌可控的納米晶WC-Co復合粉(納米晶數控刀具用硬質合金復合粉)是制備高性能數控刀具用硬質合金的關鍵原料。現有的納米晶WC-Co復合粉制備主要采用高能球磨法、化學氣相合成法、自蔓延合成法和噴霧轉化法等。化學氣相合成、自蔓延合成等方法存在產量小、制備過程難控制等缺點；高能球磨法和噴霧轉化法則具有產率高、產量大的特點，備受青睞。但傳統的高能球磨法和噴霧轉化法均存在鈷相分布不均、WC顆粒粒徑分布較寬的問題，即便后續燒結過程加入市購Cr₃C₂，也無法有效抑制WC顆粒的長大

因此有必要設計一種新的納米晶數控刀具用硬質合金復合粉的制備方法，以克服上述問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之缺陷，提供了一種納米晶數控刀具用硬質合金復合粉的制備方法，可獲得粉末表面光潔、球形度一致、顆粒粒度分布窄，可確保納米晶數控刀具用硬質合金復合粉的流動性和生產的穩定性。

本發明是這樣實現的：

本發明提供一種納米晶數控刀具用硬質合金復合粉的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：將三氧化鎢、炭黑、氧化鈷和添加劑按比例混合均勻后得三氧化鎢-炭黑-氧化鈷-添加劑的混合粉；

步驟二：將上述混合粉加入到裝有聚乙烯醇水溶膠的高能球磨機中進行球磨，得到球磨料漿；

步驟三：將上述球磨料漿經噴霧干燥制粒，并在回轉爐中進行碳化處理，即可得到納米晶WC-Co復合粉，即為納米晶數控刀具用硬質合金復合粉。

進一步地，三氧化鎢、炭黑、氧化鈷和添加劑的質量比為(70～80)：(14～20)：(2～14)：(0.5～1.2)。

進一步地，所述三氧化鎢-炭黑-氧化鈷-添加劑混合粉和水的質量比為1：(1～2)；三氧化鎢-炭黑-氧化鈷-添加劑混合粉和聚乙烯醇的質量比100：1。

進一步地，步驟二中的球磨過程為高能活化球磨，球磨的球料比為(6～15):1，球磨時間為2～10小時，轉速為25～200rpm，球磨后WO₃的粒度小于1μm。

進一步地，在步驟三中，噴霧干燥制粒的顆粒中位徑D50為5～75μm。

進一步地，在步驟三中，回轉爐碳化溫度為700～1200℃，碳化時間1～3小時，回轉爐轉速1～5rpm，爐管傾斜角度0～5度，回轉爐內CO的壓力為5～100mbar。

進一步地，所述添加劑為重鉻酸銨、偏釩酸銨中的至少一種。

進一步地，所述納米晶數控刀具用硬質合金復合粉的比表面積>3.5m²/g。

本發明具有以下有益效果：