CN1216171C - 超细硬质合金的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超细硬质合金的制备方法,包括配料、湿磨、干燥、压制成型和烧结工序;配料时选用费氏粒度为0.3~0.7μm的超细WC粉和重量百分比为5.5~7.0%的Co粉、0.2~0.5%VC粉、0.2~0.8%Cr3C2粉;烧结工序采用5~10MPa的低压烧结;Cr3C2和VC的最佳配比为Cr3C2∶VC=2.2~1.1。本发明方法得到的超细硬质合金中WC的平均晶粒度小到0.2~0.4μm,在抗弯强度基本不变(3000~3800N/mm2)的情况下,硬度提高到Hv302000~2200,从而使耐磨性也大大提高,制造的产品使用寿命延长、加工精度提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种硬质合金的制备方法,特别是WC-Co超细硬质合金的制备方法。
背景技术
硬质合金以其高硬度和高强度有着广泛的用途。以前国内在制造PCB微钻和微铣采用的材质一般是费氏粒度为0.8~1.0μm的WC粉和重量百分比为6%~10%的Co粉,并添加重量百分比为0.5%的抑制剂Cr3C2,经湿磨、干燥、压制成型和真空烧结等工序制得;用该方法制得的硬质合金硬度较低,Hv301550~1650,耐磨性较差。
发明内容
本发明针对上述制备超细硬质合金方法的不足,提供一种新的制备方法,以提高超细硬质合金的硬度,增加其耐磨性。
为实现上述目的,本发明的超细硬质合金的制备方法包括配料、湿磨、干燥、压制成型和烧结工序;在配料时选用费氏粒度为0.3~0.7μm的超细WC粉和重量百分比为5.5~7.0%的Co粉、0.2~0.5%VC粉、0.2~0.8%Cr3C2粉;烧结工序采用5~10MPa的低压烧结。
作为本发明的进一步改进,Cr3C2和VC的配料比例为Cr3C2∶VC=2.2~1.1。
由于选用了费氏粒度为0.3~0.7μm的超细WC粉作为原料,同时采用适量的Cr3C2和VC作为晶粒抑制剂,通过5~10MPa的低压烧结,使最终得到的本发明的超细硬质合金中WC的平均晶粒度小到0.2~0.4μm,在抗弯强度基本不变(3000~3800N/mm2)的情况下,硬度提高到Hv302000~2200,从而使耐磨性也大大提高,制造的PCB微钻和微铣刀具使用寿命延长、加工精度提高。而通过进一步控制Cr3C2和VC的配料比例,既可达到较佳的抑制晶粒增长效果,又可提高其抗氧化能力,更有利于PCB微钻和微铣刀具的使用。
具体实施方式
实施例1:配料时选用重量百分比为6.0%的Co粉、0.44%的Cr3C2粉、0.2%的VC粉(Cr3C2∶VC=2.2),余量为WC粉,其费氏粒度为0.7μm;以酒精作为球磨介质,液固比为500ml/Kg,球料比为4.5∶1,球磨时间为82小时,经喷雾干燥制得混合料,模压成型后,置于低压烧结炉内以1380℃进行烧结,烧结压力为5MPa。以粗磨后的Φ3.25×38.5mm的棒材作为检验本发明方法制备的超细硬质合金的标准产品(以下实施例相同),其WC平均晶粒度为0.40μm,抗弯强度为3800N/mm2,硬度Hv302000。
实施例2:配料时选用重量百分比为6.5%的Co粉、0.8%的Cr3C2粉、0.5%的VC粉(Cr3C2∶VC=1.6)。,余量为WC粉,其费氏粒度为0.7μm;以酒精作为球磨介质,液固比为500ml/Kg,球料比为5.2∶1,球磨时间为87小时,经喷雾干燥制得混合料,模压成型后,置于低压烧结炉内以1410℃进行烧结,烧结压力为5MPa。产品的WC平均晶粒度为0.25μm,抗弯强度为3000N/mm2,硬度Hv302200。
实施例3:配料时选用重量百分比为6.2%的Co粉、0.6%的Cr3C2粉、0.4%的VC粉(Cr3C2∶VC=1.5),余量为WC粉,其费氏粒度为0.34μm;以酒精作为球磨介质,液固比为500ml/Kg,球料比为4.8∶1,球磨时间为80小时,经喷雾干燥制得混合料,模压成型后,置于低压烧结炉内以1400℃进行烧结,烧结压力为8MPa。产品的WC平均晶粒度为0.30μm,抗弯强度为3400N/mm2,硬度Hv302150。
实施例4:配料时选用重量百分比为6.0%的Co粉、0.5%的Cr3C2粉、0.45%的VC粉(Cr3C2∶VC=1.1)。,余量为WC粉,其费氏粒度为0.51μm;以酒精作为球磨介质,液固比为500ml/Kg,球料比为5.0∶1,球磨时间为90小时,经喷雾干燥制得混合料,模压成型后,置于低压烧结炉内以1400℃进行烧结,烧结压力为10MPa。产品的WC平均晶粒度为0.35μm,抗弯强度为3500N/mm2,硬度Hv302110。
实施例5:配料时选用重量百分比为5.9%的Co粉、0.4%的Cr3C2粉、0.3%的VC粉(Cr3C2∶VC=1.333)。,余量为WC粉,其费氏粒度为0.43μm;以酒精作为球磨介质,液固比为500ml/Kg,球料比为5.5∶1,球磨时间为90小时,经喷雾干燥制得混合料,模压成型后,置于低压烧结炉内以1380℃进行烧结,烧结压力为10MPa。产品的WC平均晶粒度为0.35μm,抗弯强度为3600N/mm2,硬度Hv302050。
Claims (2)
1、一种超细硬质合金的制备方法,包括配料、湿磨、干燥、压制成型和烧结工序,湿磨的球料比为4.5~5.5∶1,液固比为500ml/Kg,磨料时间为80~90h,烧结温度1380~1410℃,其特征是:配料重量百分比为5.5~7.0%的Co粉、0.2~0.5%VC粉、0.2~0.8%Cr3C2粉,余量为费氏粒度0.3~0.7μm的超细WC粉,烧结采用压力为5~10MPa的低压烧结。
2、如权利要求1所述的超细硬质合金的制备方法,其特征是:Cr3C2粉和VC粉的配料比例为Cr3C2∶VC=2.2~1.1。
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