[發明專利]一種粘結劑噴射3D打印制備WC-Co硬質合金的方法

在審

• 申請號: 202210402602.4
• 申請日: 2022-04-18
• 公開（公告）號: CN115026301A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 羅來馬;湯俊宇;吳玉程;昝祥
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B22F10/16
• 分類號: B22F10/16;B22F10/64;B33Y70/10;B33Y10/00;B33Y40/20;B22F3/10;B22F3/15;C22C1/05;C22C29/08
• 代理公司: 合肥信誠兆佳知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34159
• 代理人: 鄧勇

1.一種粘結劑噴射3D打印制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：打印制得WC生坯、固化并計算WC生坯密度；

步驟2：打印制得Co生坯、固化并計算Co生坯密度；

步驟3：對WC生坯、Co生坯進行疊加，并進行脫脂、燒結+HIP，最終制得WC-Co硬質合金。

2.根據權利要求1所述的一種粘結劑噴射3D打印制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：在所述步驟1中，將WC粉體加入到3D打印機的料斗中打印，打印參數分別為粘結劑飽和度為50％-80％，層厚為60μm-100μm，粉末床溫度為45℃-60℃，干燥時間為7-14s，WC生坯的長度范圍設定為10-15mm，寬度設置為10-15mm，高度為2-5mm，打印完成后得到的WC生坯進行固化，去除粘結劑中的水分。

測得WC生坯平均質量為在4-12g，可根據質量除以體積算出WC生坯的致密度范圍為60％-75％。

3.根據權利要求2所述的一種粘結劑噴射3D打印制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：所述WC粉體的松裝密度為7.5-10.5g/cm³。

4.根據權利要求2所述的一種粘結劑噴射3D打印制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：打印完成的WC生坯在180℃-220℃的環境下進行固化，固化時間為3h-5h。

5.根據權利要求1-4任一所述的一種粘結劑噴射3D打印制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：將Co粉體加入到3D打印機的料斗中進行打印，打印參數分別為粘結劑飽和度為50％-80％，層厚為60-100μm，粉末床溫度為45℃-60℃，干燥時間為7s-14s，Co生坯的長度、寬度與WC生坯的長度、寬度保持一致，打印制得Co生坯,將上述Co生坯進行固化，去除粘結劑中的水分。

測得Co生坯的平均質量為0.3-0.85g，可根據質量除以體積算出Co生坯的致密度為68％～75％。

6.根據權利要求5所述的一種粘結劑噴射3D打印制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：所述Co生坯在180℃-220℃進行固化，固化時間為3h-5h。

7.根據權利要求6所述的一種粘結劑噴射3D打印制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：根據WC生坯的密度與所需的Co含量，將相應的WC生坯和Co生坯疊加，在脫脂爐中脫脂，隨后進行燒結，隨后通入Ar后保溫，最后隨爐冷卻至室溫，得到WC-Co硬質合金。

8.根據權利要求7所述的一種粘結劑噴射3D打印制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：在脫脂爐中保溫時長1h，且脫脂爐的溫度為600-650℃。

9.根據權利要求7所述的一種粘結劑噴射3D打印制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：所述燒結溫度為1520℃-1540℃。

10.根據權利要求7所述的一種粘結劑噴射3D打印制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：通入的Ar壓力為2MPa-4MPa，保溫時間為30min-60min。