[發明專利]一種鎢鈷硬質合金燒結工藝

有效

• 申請號: 202010462209.5
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111607715B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 朱劍軍;殷友楨;吳其廣;趙俊彩
• 申請（專利權）人: 中地裝（無錫）鉆探工具有限公司
• 主分類號: B22F3/10
• 分類號: B22F3/10;C22C1/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種鎢鈷硬質合金燒結工藝，所述工藝包括：燒結保溫結束后，依次進行第一隨爐冷卻、氣冷及第二隨爐冷卻；所述燒結至少包括一段燒結。本發明中，通過對鎢鈷合金燒結結束后冷卻工藝的合理配置，實現了硬質合金中α?Co有效的保留，同時也提高了硬質合金的抗彎強度和沖擊韌性。

技術領域

本發明涉及硬質合金燒結領域，具體涉及一種鎢鈷硬質合金燒結工藝。

背景技術

鎢鈷硬質合金由碳化鎢和金屬鈷組成的硬質合金。隨著鈷含量和WC晶粒尺寸增大，合金的硬度降低，抗彎強度和抗沖擊能力提高。鎢鈷硬質合金，可用來切削鑄鐵、有色金屬和非金屬材料，亦可用做拉伸模、冷沖模、噴嘴、軋輥、頂錘、量具、刃具等耐磨工具和礦山工具。

在硬質合金生產中，決定產品質量的關鍵因素就是合金的分子結構。在高溫燒結階段，固溶相γ相中以α-Co為主，其晶格為fcc面心立方結構，此種結構具有韌性好，受外力作用時，能較多的吸收應變能和松弛應力。在燒結完成以后緩慢冷卻時，α-Co向ε-Co轉變，常溫下ε-Co是穩定狀態，其晶格是hcp密排六方結構，此結構吸收應變能和松弛應力的能力差，韌性差。CN110578067A公開了超細硬質合金的燒結方法，包括以下步驟：將WC粉末、Co粉、抑制劑和成型劑進行配料后，濕磨，濕磨后進行干燥，然后壓制成壓坯；將壓坯在H2氣氛下、升溫至燒結溫度，然后在氬氣氣氛下，進行保溫燒結；燒結完畢后，在帶電、保壓的條件下，以第一階降溫速率，降溫至第一階溫度，保溫；接著以第二階降溫速度，降溫至第二階溫度，保溫；在接著以第三階降溫速率，降溫至第三節階溫度；然后斷電快冷至50℃以下，得到硬質合金。本發明的方法適當降低燒結溫度，保溫保壓后，在帶電、壓力下采用分步驟、臺階式慢冷工藝，可減少超細硬質合金晶粒異常長大的幾率，提高微觀結構的均勻性，提升合金的斷裂韌性及使用穩定性。CN109957671A公開了一種硬質合金燒結工藝，其高溫階段燒結工藝如下：步驟1、燒結溫度為1340～1500℃，加壓壓力1～10MPa，保壓時間5～15分鐘，然后卸壓至≤1MPa；步驟2、重復上述步驟1的加壓、保壓、卸壓操作1～3次，最后降溫卸壓至常溫常壓，得到硬質合金。本發明提供的硬質合金燒結工藝，可根據需要采用現有技術進行原料的選取、研磨、壓制成型，在進行高溫高壓燒結過程中，通過保溫條件下重復的加壓、保壓、卸壓操作以提升制得的硬質合金的致密度，進而得到硬度、斷裂韌性、抗彎強度等性能優良且組織致密、晶粒度均勻、晶粒發育完整的硬質合金產品。

然而，目前為了使α-Co更多的保留到常溫狀態的做法基本都是采用水快冷系統，但是效果不是特別好，冷卻速度比隨爐冷卻要快，但是不穩定。

發明內容

鑒于現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種鎢鈷硬質合金燒結工藝，通過本發明提供的燒結工藝可實現硬質合金中α-Co有效的保留，同時也提高了硬質合金的抗彎強度和沖擊韌性。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了一種鎢鈷硬質合金燒結工藝，所述工藝包括：燒結保溫結束后，依次進行第一隨爐冷卻、氣冷及第二隨爐冷卻；所述燒結至少包括一段燒結。

本發明中，通過對鎢鈷合金燒結結束后冷卻工藝的合理配置，實現了硬質合金中α-Co有效的保留，同時也提高了硬質合金的抗彎強度和沖擊韌性。

本發明中，所述鎢鈷硬質合金可以是YG8、YG13、YG11或YG18c等。

作為本發明優選的技術方案，所述燒結包括依次進行的第一燒結、第二燒結、第三燒結、第四燒結、第五燒結、第六燒結及第七燒結。

本發明中，通過多段燒結，通過合理利用各溫度的作用及多段燒結間的協同效果進而提高產品的性能。

作為本發明優選的技術方案，所述第一燒結升溫的終點溫度為190-210℃，例如可以是190℃、195℃、200℃、205℃或210℃等，但不限于所列舉的數值，該范圍內其他未列舉的數值同樣適用。