硬质合金基础知识00773.ppt

1. 根据成分不同，可将硬质合金分为5大类。 碳化钨基硬质合金：包括WC-Co、WC-TiC-Co、WC-TaC-Co、WC-TiC-TaC（NbC）-Co等。 这些合金均以WC为主成分。 碳化钛基或碳氮化钛基硬质合金：通常以TiC或Ti（C、N）为基本成分，以Ni-Mo作粘结剂而组成的一种硬质合金。 如TiC-Mo-Ni、TiC-WC-TaC（NbC）-Mo-Ni、Ti（C、N）-Mo-Co-Ni等。 涂层硬质合金：在合金表面上沉积一层TiC、TiN、TiB2、ZrN、CrN、AI2O3、TiCN、B4C、SiC、BN、TiAIN、金刚石等物质，使工具的使用性能成倍提高。 石蜡的优点是既适于喷雾干燥，也适于一般混合器掺蜡制粒。石蜡纯度高，易于脱除，残留碳非常低（0.1％以下），粒料不易老化。缺点是混合料松装密度小，压缩比大，压制压力大，压坯强度低，复杂形状产品难成型，混合料的压制性能受温度影响较大。 聚乙二醇的优点是溶于酒精和水，特别适合于喷雾干燥。它纯度高，易脱除，残留碳与石蜡相当，且成型性能好，压坯强度也高。其缺点是有吸水性，对环境的温度和湿度要求高。 4. 酒精加量 混合料在球磨过程中，湿磨介质的加量如何选择使球磨效率达到最佳水准同时又确保相关工艺能顺利进行，这是一个相当重要的工艺问题。 传统生产工艺主要按混合料使用的WC原料粗、中、细等不同规格，结合混合料钴金属含量的高低，分段进行相应的规定，无严格的标准指令，酒精加入时无精确记量设备。 现代硬质合金生产则以每公斤混合料加多少酒精为标准；它是以混合料的比表面积或松装密度的大小来确定的；一般是细颗粒合金、高钴合金标准取值大；而粗晶粒合金、低钴合金标准取值小。现有合金牌号酒精加量标准在0.18~0.47L/公斤混合料范围内波动。 值得特别指出的是酒精标准加量值不能随便变更，否则会使料浆的粘度不合格，严重影响后续工序喷雾干燥工艺过程的顺利进行，最终影响到混合料的物理——力学性能。 5. 球磨时间及球磨时间因子 混合料在球磨过程中混合的均匀性和粒度的细化均与球磨时间密切相关；球磨时间越长混合越均匀，粉末的粒度也越细，但这仅仅是在某一时段区域内需遵循这一规律；无限延长球磨时间对合金性能将产生负面影响。 300L球磨机如果仅仅是要求混合料各组元分布均匀，湿磨12小时即可；而要使合金的晶粒度达到某一取值范围则必须制定出相应的科学合理的球磨工艺制度；现代硬质合金生产技术引入了“HCP”这一概念，它是目前为止最为准确衡量“WC”粒度的物理量，为硬质合金生产中粒度控制提供了先决条件。对某一具体合金牌号而言，其混合料球磨时间单有WC原料和HCP值还是不够的，还必须要有一个混合料球磨单位时间（小时），合金矫顽磁力的增加值这物理量，这就是“球磨时间子”，不同合金牌号球磨时间因子是不同的；300L球磨机正常工艺条件下生产混合料其球磨时间因子取值范围在0.05~0.2KA/m之间，球磨时间因子是一个试验数据，采用的球磨机、球磨工艺参数不同，所得到的球磨因子也不同。球磨时间因子在混合料球磨时间的确定、新牌号合金的开发、球磨时间取样与返回料处理中运用广泛。 6.湿磨机清理 湿磨机清理一般可分为简单清理与复杂清理两种方式。 简单清理：湿磨机卸料后，如果接下来装料为相同合金牌号的混合料（包括141牌号）即采用简单清理程序对球磨机进行清理即可。也就是采用球磨用酒精进行4L×6次清理。这一简易的清理在湿磨卸料过程已经完成。也就是说，接下来如果是球磨相同牌号的混合料，球磨机可以不进行单独的清理过程而直接装料。 复杂清理：球磨机卸料后，如果需球磨其它牌号的混合料则需进行复杂清理程序。程序内容包括：50立升水球磨3~5分钟；重复清洗三次；6立升酒精，清洗一次。 注：粗颗粒牌号转换为球磨超细混合料，清理过程应该给以特别关注。 7 、喷雾干燥 混合料料浆干燥的目的是将湿磨料浆中液体介质与混合料分离并回收其介质，使干燥后的混合料达到一定的物理——力学性能标准，符合后续工序——压制成型对混合料的性能要求。混合料的干燥方式很多，一般根据生产工艺需要，生产规模与设备投资情况来定。但国内较为广泛采用的仍为蒸汽加热的振动干燥器，而规模较大、生产高精产品的厂家逐步在采用现代化的喷雾干燥。 喷雾干燥的最大特点是在封闭的循环系统中用氮气进行保护下的干燥。喷雾干燥制得的粒状混合料性能稳定；流动性极好；特别适宜于高精度数控刀片压制毛坯的生产。此外，湿磨介质——酒精有一个独立的回收系统，回收酒精质量好、回收率高。 8、 混合料质量检查与质量评价 干燥好的混合料在投入下道工序生产之前，必须对混合料的质量作出检查与评价，这一过程通常称之为混合料