硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝流程

1、石蠟工藝硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝1生產(chǎn)工藝原理1.1原理概述硬質(zhì)合金是一種由難熔金屬硬質(zhì)化合物與粘結(jié)金屬組成，采用粉末冶金方法生產(chǎn)，具有 很高耐磨性和一定韌性的硬質(zhì)材料。由于所具有的優(yōu)異性能，硬質(zhì)合金被廣泛應(yīng)用于切削加 工、耐磨零件、礦山采掘、地質(zhì)鉆探、石油開(kāi)采、機(jī)械附件等各個(gè)領(lǐng)域。礦用合金分廠石蠟工藝硬質(zhì)合金的生產(chǎn)過(guò)程一般為：a）將難熔金屬硬質(zhì)化合物（碳化鎢、碳化鉭等）、粘結(jié)金屬（鉆粉或鎳粉）及少量添加 劑（硬脂酸或依索敏）經(jīng)過(guò)配料，在己烷研磨介質(zhì)中進(jìn)行混合和研磨，添加石蠟的料 漿，再經(jīng)真空干燥（或噴霧干燥）、過(guò)篩、制粒，制成摻蠟混合料；b）摻蠟混合料經(jīng)鑒定合格，經(jīng)過(guò)精密壓制，制成高精度壓坯；c）壓

2、坯經(jīng)真空脫蠟燒結(jié)或低壓燒結(jié)，制成硬質(zhì)合金。1.2各工藝過(guò)程原理1.2.1混合料制備原理稱(chēng)取所需的各組份原料及少量添加劑，裝入滾動(dòng)球磨機(jī)或攪拌球磨機(jī)，在球磨機(jī)中合金 球研磨體的沖擊、研磨作用下，各組份原料在己烷研磨介質(zhì)中得到細(xì)化和均勻分布，在噴霧 干燥前（或濕磨后期）加入一定量液態(tài)石蠟，卸料后經(jīng)噴霧干燥、振動(dòng)過(guò)篩（或真空干燥、 均勻化破碎過(guò)篩），制成有一定成分和粒度要求的摻蠟混合料，以滿(mǎn)足壓制成型和真空燒結(jié)的 需要。1.2.2壓制原理將混合料裝入定型模腔內(nèi)，在壓力機(jī)沖頭或其它傳壓介質(zhì)施予的壓力的作用下，壓力傳 向模腔內(nèi)的粉末，粉末發(fā)生位移和變形，隨壓力的增加，粉末顆粒之間的距離變小，粉末顆 粒之

3、間發(fā)生機(jī)械嚙合，孔隙度大大降低，同時(shí)在成型劑的作用下，混合料被密實(shí)成具有一定 形狀、尺寸、密度、強(qiáng)度的壓坯。在保證壓力機(jī)、模具及混合料滿(mǎn)足壓制要求的基礎(chǔ)上，利用有效手段控制過(guò)程中的各種 影響因素，最終得到高精度尺寸的壓坯。由于粉末顆粒與模具壁之間的摩擦作用，使壓力在壓坯高度方向產(chǎn)生衰減，引起壓坯單 位高度上的重量變化，即反映了壓坯密度的變化。道斯特機(jī)械自動(dòng)（或C35-160、C35-500、TPA45.2、TPA50/2、TPA20/3等）雙向壓力機(jī)， 是靠機(jī)械凸輪在動(dòng)力帶動(dòng)下完成壓制動(dòng)作，一旦動(dòng)作的上下死點(diǎn)限定，壓制動(dòng)作就不會(huì)改變， 故能保證壓坯的高度不變，這時(shí)，裝料量的變化會(huì)引起壓制力的變

4、化，從而引起壓坯尺寸的 變化，故應(yīng)控制單重的波動(dòng)范圍，即通過(guò)控制壓制工藝參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)等密度壓制。1.2.3燒結(jié)原理在真空條件下加熱，進(jìn)行真空脫蠟燒結(jié)過(guò)程，有利于排除雜質(zhì)，提高燒結(jié)氣氛純度，改 善粘結(jié)相的潤(rùn)濕性，促進(jìn)反應(yīng)。將壓坯置于真空燒結(jié)氣氛中加熱，隨著溫度的升高，達(dá)到石蠟蒸發(fā)溫度時(shí)，石蠟從壓坯 中逸出，在小于該溫度下的石蠟蒸汽分壓時(shí)保溫足夠時(shí)間，石蠟從壓坯中完全排出，并由捕 蠟器回收，壓坯得到凈化。隨著溫度進(jìn)一步升高，壓坯發(fā)生脫氣反應(yīng)并進(jìn)一步凈化，隨之發(fā) 生固相燒結(jié)。在固相燒結(jié)過(guò)程中，燒結(jié)體內(nèi)各組元的原子（或分子）擴(kuò)散，顆粒接觸面增大，顆粒間 距離減小，燒結(jié)體發(fā)生收縮，并進(jìn)一步強(qiáng)化。當(dāng)溫度接近粘結(jié)相熔點(diǎn)時(shí)，粘結(jié)相開(kāi)始塑性流 動(dòng)，當(dāng)達(dá)到液相溫度時(shí)，燒結(jié)體產(chǎn)生液相，發(fā)生液相燒結(jié)。在液相燒結(jié)過(guò)程中，碳化物表面出現(xiàn)液相層，碳化物顆粒借助擴(kuò)散作用溶于粘結(jié)相中， 形成共溶體，碳化物顆粒通過(guò)液相再結(jié)晶及晶粒長(zhǎng)大，使相鄰碳化物顆粒緊密聯(lián)結(jié)，燒結(jié)體 進(jìn)一步收縮并迅速致密化。在高于液相的燒結(jié)溫度下保溫一段時(shí)間，以便使燒結(jié)過(guò)程充分進(jìn) 行，然后冷卻下來(lái)。在整個(gè)燒結(jié)過(guò)程中，燒結(jié)體致密到接近無(wú)孔隙，并產(chǎn)生一系列物理化學(xué)作用和組織結(jié)構(gòu) 調(diào)整，最終形成致密的、有一定化學(xué)成分、物理力學(xué)性能、組織結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)合金。1.2.4低壓燒結(jié)原理在真空條件下加熱，進(jìn)行真空脫蠟燒結(jié)過(guò)程，有利于排除雜質(zhì)，提高燒