[發明專利]一種制備硬質合金零件的方法及裝置

在審

• 申請號: 202010976492.3
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112143927A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 林玲利;從華
• 申請（專利權）人: 臺州華聯粉末冶金制品股份有限公司
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C29/08;B22F3/105;B33Y10/00;B33Y50/02
• 代理公司: 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 徐莉娟

本發明屬于硬質合金領域，具體涉及一種制備硬質合金零件的方法及裝置。其中制備硬質合金零件的方法為，包括如下步驟：將待制硬質合金零件模型進行切片處理，使其離散為一系列二維平面圖形，獲得每一二維平面圖形對應的激光掃描軌跡；(2)先鋪上一層硬質合金粉，使用激光按掃描軌跡掃描，使硬質合金粉成為熔融狀態；(3)待熔融的硬質合金溫度冷卻到位于粘結劑沸點和熔點之間，噴上粘結劑金屬粉；(4)重復步驟(2)、(3)，直至獲得硬質金屬合金零件。本發明制備的硬質合金具有更高的強度和韌性。

技術領域

本發明屬于硬質合金領域，具體涉及一種制備硬質合金零件的方法及裝置。

背景技術

硬質合金(cemented carbide)，又稱為硬金屬(hard metal)，是元素周期表中Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ族中過渡元素(鈦、鉿、釩、鈮、鉻、鎢等)的碳化物作為硬質相與鐵族元素(鐵、鈷、鎳等)作為粘結劑采用粉冶金技術燒結而成的的硬質材料。

比如用作鋼材切割工具的WC基硬質合金，是一種以WC為硬質相，鐵族元素(鎳、鈷)為粘結相，并添加其他微量元素粉，采用粉冶金技術燒結而成。根據粘結相的不同，WC基硬質合金包括：WC-Co、WC-Ni和WC-Fe。其中WC-Co粉中，硬質相WC提供硬度和耐磨性，粘結相Co提供韌性。

傳統制備WC-Co硬質合金的方法為：原料(WC和Co)按規定組成比例進行配料，加進酒精或其他介質在濕式球磨機中濕磨，使它們充分混合、粉碎，經干燥、過篩后加入蠟或膠等一類的成型劑，再經過干燥、過篩制得混合料。然后，把混合料制粒、壓型，加熱到接近粘結劑金屬熔點(1300～1500℃)，冷卻，WC分布在Co組成的網格里，彼此緊密地聯系在一起，形成一個牢固的整體，WC與Co便形成共晶硬質合金。

但是傳統的制備方法中WC與Co的經過壓型后加熱制成硬質合金；但是混合為壓型，因為WC和Co通過球磨成不規則的WC晶粒和Co晶粒，WC晶粒和Co晶粒結合時，WC晶粒和Co晶粒之間的間隙較大，無法獲得高密度的零件。因此，該方式獲得的WC-Co硬質合金與能達到高密度的WC-Co硬質合金相比，其強度和韌性較差。

發明內容

本發明提供了一種制備硬質合金零件的方法及裝置，本發明制備的硬質合金具有更高的強度和韌性。

本發明通過下述技術方案實現：

一種制備硬質合金零件的方法，包括如下步驟：

(1)將待制硬質合金零件模型進行切片處理，使其離散為一系列二維平面圖形，獲得每一二維平面圖形對應的激光掃描軌跡；

(2)先鋪上一層硬質合金粉，使用激光按掃描軌跡掃描，使硬質合金粉成為熔融狀態；

(3)待熔融的硬質合金溫度冷卻到位于粘結劑沸點和熔點之間，噴上粘結劑金屬粉；

(4)重復步驟(2)、(3)，直至獲得硬質金屬合金零件。

進一步地，所述步驟(2)中，激光掃描過程中，在熔融的硬質合金的表面預留多個孔，使熔融的硬質合金表面為多孔結構。

進一步地，所述的多孔結構為晶格結構或蜂窩結構。

進一步地，將粘結劑噴在所述多孔結構的空心位置。

進一步地，先將預留的多孔結構中的硬質合金粉清除后再將所述的粘接劑噴在所述多孔結構的空心位置。

一種制備硬質合金零件的裝置，包括工作箱、硬質合金粉缸、粘結劑粉缸、激光器和振鏡；

所述硬質合金粉缸、粘結劑粉缸、激光器和振鏡均設置在工作箱上部，所述工作箱底部設置有刮粉工作臺和升降臺，所述刮粉工作臺上設置有刮板；

所述硬質合金粉缸用于向刮粉工作臺噴硬質合金粉；