[發明專利]一種硬質合金扒皮模具及其制備方法

在審

• 申請號: 201911044729.8
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110629096A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 謝浩;戴炳蔚;朱立榮;夏艷萍
• 申請（專利權）人: 株洲硬質合金集團有限公司
• 主分類號: C22C29/08
• 分類號: C22C29/08;C22C1/05;C22C1/10;B23D79/12
• 代理公司: 43001 長沙永星專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 周詠;林毓俊

本發明公開了一種硬質合金扒皮模具及其制備方法，其材質按照質量百分比，由以下組份組成：Co 9～13wt％，含Ta和Nb的總量為4～12wt％，Ti 1～5wt％，余量為WC。本發明硬質合金扒皮模具的材質中Ta/Nb元素含量高，在硬質合金材料中添加TaC、NbC等稀有金屬碳化物，可使添加物與原有硬質相WC、TiC結合形成復雜固溶體結構，從而進一步強化硬質相結構，同時可起到抑制硬質相晶粒長大、增強組織均勻性等作用，對提高硬質合金的綜合性能尤其是高溫紅硬性大有益處，具有良好的高溫性能，可實現管線材快速扒皮。本發明硬質合金扒皮模具的材質引入Ti元素，使其與同粘接相含量的純WC?Co硬質合金密度更低，硬度更高。

技術領域

本發明屬于硬質合金的制造領域，具體涉及一種硬質合金扒皮模具及其制備方法。

背景技術

金屬線材/管材表面會存在起皮、飛邊等表面缺陷，對于這種現象以往的處理方法是：對金屬線材/管材采用酸洗、磷化等工藝進行表面處理，但是隨著國家環保督查力度加大，這種對環境有污染的工藝，工藝要求越來越嚴格，成本也越來越高，因而采用扒皮模對金屬線材/管材表面進行處理，受到越來越多的生產商的青睞。

扒皮模具是運用金屬切削原理，用環形刀刃的模具刨(刮)方法去除金屬線材/管材表面的起皮、飛邊等表面缺陷，目前國內外廣泛采用硬質合金作為扒皮模具，用來對金屬管線材進行表面處理，特別是用于高性能的彈簧鋼絲、精密銅管等領域。

硬質合金具有高強度、高硬度等特點，廣泛應用于成型模具、切削工具、礦山工具及耐磨零件等領域。硬質合金是制備的扒皮模具的主要材料之一。目前制備硬質合金扒皮模具主要采用普通WC-Co合金作為扒皮模材質，使用壽命低，容易爆模，生產難點是如何使產品強度與硬度的協調優化，因為硬質合金產品強度高的時候往往硬度較低，導致不耐磨，使用壽命短，而硬度高時，往往強度低、韌性差，模具易開裂爆模。

因此，開發同時具有高強度、高硬度的硬質合金扒皮模具有廣闊的市場空間。

發明內容

本發明的目的是提供一種使用壽命長的硬質合金扒皮模具及其制備方法。

本發明這種硬質合金扒皮模具，其材質按照質量百分比，由以下組份組成：Co 9～13wt％，含Ta和Nb的總量為4～12wt％，Ti 1～5wt％，余量為WC。

優選的，這種硬質合金扒皮模具，其材質按照質量百分比，由以下組份組成：Co 10～12wt％，含Ta和Nb的總量為7～11wt％，Ti 3～4wt％，余量為WC。

進一步優選的，這種硬質合金扒皮模具，其材質按照質量百分比，由以下組份組成：Co 11.5wt％，含Ta和Nb的總量為11wt％，Ti：3.2wt％，余量為WC。

所述的WC的晶粒度為0.8～3.2μm。

所述硬質合金扒皮模具的制備方法，包括以下步驟：

1)混合料制備：按照材質的配方進行配料，接著進行球磨，球磨完畢后，噴霧干燥制粒，得到混合料；

2)壓制：將步驟1)中的混合料裝載于模具中，壓制成毛坯；

3)燒結：將步驟2)中的毛坯進行過壓燒結，燒結完畢后，得到硬質合金扒皮模具。

所述步驟1)中，球料比為(3～5):1，液固比選擇300～350mL/kg，球磨時間為14～60h。

所述步驟3)中，壓力燒結的溫度為1380～1480℃，壓力為0.1～6MPa。

所述步驟3)中，燒結完畢后，可進一步對硬質合金扒皮模具表面進行物理涂層或化學涂層處理。

涂層處理可進一步提高產品表面硬度和耐磨性，顯著提升使用壽命。