硬质合金制备过程中的基本原理、烧结工艺及应用培训课件.ppt

原料的制备 粘结金属Co的制备 硬质合金用的钴粉的生产中常用氧化钴（混合物）作原料，用氢还原后得到海绵钴，再经破碎、过筛得到金属钴粉。采用这种方法生产的钴粉粒度细，纯度高。 氧化钴氢还原过程反应式为： Co2O3 +3H2=2Co+3H2O Co3O4+4H2=3Co+4H2O 第三十一页，共四十九页。 混合料的制备 1、过程的目的：将各种碳化物和粘结金属的粉末配置成一定成分、一定粒度的均匀混合物。 2、方法：湿球磨 3、湿磨液体介质：酒精水溶液 4、流程：（碳化钨粉+钴粉+钨粉+酒精）→称料装机→湿磨→卸料→过滤→沉淀→料浆→装机干燥→冷却→筛分→CO2气密封存放→鉴定料→混合料。 PS：完成球磨过程的混合料经320目过筛网筛后，一般要沉淀8h，以便酒精充分挥发，然后进行干燥。 将干燥后的混合料用180目网筛进行筛分，其目的是除去浆料干燥时产生的氧化结块料，并使混合料拓散，易于散热。 第三十二页，共四十九页。 压制成形 模压成形工艺过程：掺胶→筛分→制粒→压制→加工和清理 成形剂的制备 1、溶剂：航空汽油或溶剂汽油。 2、浓度：根据橡胶用量及混合料的松比来调整。一般为8%~13%。 3、过程：将橡胶表面清洗干净，将橡胶切成小块（25mmx25mmx25mm），加入汽油中进行溶解，并在溶解过程中不断搅拌，搅拌时间不低于18h，以便使橡胶汽油溶液的灰分降低。经过不少于48h的沉淀后方可用320目筛网筛过筛。 4、加入量：0.6~1%。橡胶用量随混合料松比的降低而增加，生产中一般是每20公斤混合料加1800毫升橡胶汽油溶液。 第三十三页，共四十九页。 压制成形 粒料的制备 压团法：将粒料在较低压力（200~230kg/cm2）下压成一定大小的团块，然后将团块打碎用30目的筛子过筛，就得到了料粒。 滚动法：使物料在滚筒中滚动而球化制粒，一般YG料要求较细的滚筒或较低的转速，而YT料则要求较粗的滚筒或较高的转速。 喷雾法：将原辅料和粘合剂混合，不断搅拌成含固体量为50~60%的均匀混悬液，再用泵将混悬液通过高压泵嘴或甩盘输入到特殊的雾化器中雾化形成细微液滴，然后在热空气流中干燥得到近似球形的细小颗粒。 第三十四页，共四十九页。 压制成形 1、压制：称量一定量粒料，装入压模中，施加一定压力，保载一段时间再脱模。 2、压胚的干燥：以橡胶作成形剂时，为了完全排除压胚中残留的汽油和水分以提高压胚强度，和消除压胚中的应力，压胚必须经过干燥。将压胚置于蒸汽干燥柜或电热干燥箱中进行干燥，干燥温度一般为100~130℃，干燥时间为12~48h。 压胚的加工和清理：干燥后，对压胚进行半检，用纱布和毛毡清除压胚表面的毛刺粘料等，并对轻微的缺口掉角加以修理，，最后检查胚的形状和尺寸，及有无压制缺陷。 压制 第三十五页，共四十九页。 硬质合金制备过程中的基本原理、烧结工艺及应用 团队成员 第一页，共四十九页。 硬质合金 文硬质合金具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性，被誉为“工业牙齿” 硬度高 热硬性好 耐磨性好 硬度高、熔点高 优点 性能 是指由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。 性质 第二页，共四十九页。 硬质合金的分类 钨钴类硬质合金：主要成分是碳化钨（WC）和粘结剂钴（Co） 钨钛钴类硬质合金：主要成分是碳化钨、碳化钛（TiC）及钴 钨钛钽（铌）类硬质合金：主要成分是碳化钨、碳化钛、碳化钽（或碳化铌）及钴 第三页，共四十九页。 目录 硬质合金制备的基本原理 碳化钨钴硬质合金烧结工艺 硬质合金的应用 第四页，共四十九页。 硬质合金制备的基本原理 液相烧结原理 烧结过程中的相变 第五页，共四十九页。 烧结温度高于烧结体系低熔组分的熔点或共晶温度的多元系烧结过程，即烧结过程中出现液相的粉末烧结过程统称为液相烧结。 瞬时液相烧 稳定液相烧结 熔浸 超固相线液相烧结 液相烧结 定义 分类 液相烧结原理 第六页，共四十九页。 液相烧结原理 瞬时液相烧结：在烧结中、初期存在液相，后期液相消失的过程。 稳定液相烧结：烧结过程中始终存在液相的烧结过程。 溶浸：采用熔点比压坯或烧结坯组分低的金属或合金，在低熔点组分熔点或共晶点以上的温度，借熔体的流动性填充其中孔隙空间的烧结方法。 超固相线液相烧结：液相在粉末颗粒内形成，是一种在微区范围内较普通液相烧结更为均匀的烧结过程。 液相烧结的分类 第七页，共四十九页。 液相烧结条件 液相必须润湿固相颗粒（润湿性） 液相量一般不超过烧结体积的35%（液相数量） 固相在液相中具有有限的溶解度（溶解度因素） 液相烧结原理 第八页，共四十九页。 润湿性 这是液相烧结得以进行