硬质合金制造工艺

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硬质合金生产技术之压制和烧结

硬质合金生产技术之压制和烧结

第一节压制机理一,压制过程:粉末压制成型是粉末冶金生产的基本成型方法;在压摸中填装粉末,然后在压力机下加压,脱模后得到所需形状和尺寸的压坯制品,,粗略分三阶段:1,压块密度随压力增加而迅速增大;孔隙急剧减少。

2,压块密度增加缓慢,因孔隙在1阶段中大量消除,继续加压只是让颗粒发生弹性屈服变形。

3,压力的增大可能达到粉末材料的屈服极限和强度极限,粉末颗粒在此压力下产生塑性变形或脆性断裂。

因颗粒的脆性断裂形成碎块填入孔隙,压块密度随之增大。

二,压制压力:压制压力分二部分;一是没有摩擦的条件下,使粉末压实到一定程度所需的压力为“静压力”(P1);二是克服粉末颗粒和压模之间摩擦的压力为“侧压力”(P2)。

压制压力P=P1+P2侧压系数=侧压力P2÷压制压力P=粉末的泊松系数u÷(1-u)=tg2(45º-自然坡度角Φ÷2)侧压力越大,脱模压力就越大,硬质合金粉末的泊松系数一般为0.2-0.25之间。

三,压制过程中的压力分布:引起压力分布不匀的主要原因是粉末颗粒之间以及粉末与模壁之间的摩擦力。

压块高度越高,压力分布越不均匀。

实行双向加压或增大压坯直径,能减少压力分布的不均匀性。

四,压块密度分布:越是复杂的压块,密度分布越不均匀;除压力分布的不均匀(压力降)外,装粉方式不正确,使压块不同部位压缩程度不一致,也会造成压块密度不均匀。

1,填充系数:是指压块密度Y压与料粒的松装密度Y松的比值;压缩比:是指粉末料粒填装高度h粉与压块高度h压之比;在数值上填充系数和压缩比是相等的。

K=Y压÷Y松=h粉÷h压2,为了减少压块密度分布的不均匀性:(1)提高模具的表面光洁度;(2)减少摩擦阻力;(3)提高料粒的流动性;(4)采用合理的压制方式;3,粉末粒度对压制的影响;(1)粉末分散度越大(松装越小),压力越大。

压块密度越小;有较大的强度值,成型性好。

(2)料粒较粗,压块容易达到较高的压块密度,但其密度分布往往是不均匀的;一般情况下,压块强度随成型剂的加入量而提高。

gt35钢结硬质合金的锻造加工工艺

gt35钢结硬质合金的锻造加工工艺

深度和广度兼具的文章:gt35钢结硬质合金的锻造加工工艺1.前言在现代工业制造中,硬质合金材料因其高硬度、耐磨性以及耐高温等优良性能而得到广泛应用。

gt35钢结硬质合金作为一种优质的硬质合金材料,在工具、模具、矿山工程等领域具有重要的地位。

而对于gt35钢结硬质合金的锻造加工工艺,正是影响其性能和寿命的关键因素之一。

本文将从深度和广度两方面,对gt35钢结硬质合金的锻造加工工艺进行全面评估和探讨,为读者提供有价值的信息和知识。

2.gt35钢结硬质合金简介gt35钢结硬质合金是一种以钴为基体、钨和钼为主要合金元素的硬质合金材料,具有优异的耐磨性、高硬度和耐高温性能。

由于其独特的化学成分和微观组织结构,gt35钢结硬质合金广泛用于刀具、钻头、刨轮、研磨头等领域,为工业制造和加工提供了重要的支撑。

3.锻造加工工艺与性能优化在gt35钢结硬质合金的制造过程中,锻造加工工艺是至关重要的环节。

通过合理的锻造加工工艺,可以显著提高gt35钢结硬质合金的密度、强度和韧性,从而使其性能得到优化。

在锻造加工工艺中,温度、压力、变形量等因素对最终产品的性能起着决定性的作用。

4.gt35钢结硬质合金的锻造加工工艺流程(1)选材与预处理:在锻造加工工艺中,选择优质的原材料对最终产品的性能至关重要。

gt35钢结硬质合金的原材料应经过严格的筛选和预处理,以确保其化学成分和微观组织的稳定性。

(2)加热与保温:在进行锻造加工之前,gt35钢结硬质合金的原材料需要经过适当的加热和保温处理,以提高其塑性和可锻性。

适当的加热温度和保温时间是保证产品质量的关键。

(3)锻造成型:在加热和保温处理后,gt35钢结硬质合金将进行锻造成型。

通过合理的锤击力度和成型工艺,可以使其微观组织得到优化,从而提高其耐磨性和抗拉强度。

(4)热处理与表面处理:锻造加工完成后,gt35钢结硬质合金还需要进行热处理和表面处理,以进一步提高其硬度和耐磨性。

适当的热处理工艺可以改善其晶粒结构,使其性能得到进一步提升。

硬质合金的制备方法

硬质合金的制备方法

硬质合金的制备方法硬质合金是一种高性能、高强度材料,广泛应用于机床、航空、航天、石油、化工等领域。

本文将介绍硬质合金的制备方法。

硬质合金的制备方法主要分为粉末冶金法和熔融冶金法两种。

1. 粉末冶金法粉末冶金法是制备硬质合金的主要方法之一。

其主要原理是将金属粉末和非金属粉末按一定比例混合,再经过压制、烧结等工艺制成。

具体步骤如下:(1)原料制备。

将金属粉末和非金属粉末按一定比例混合,经过筛选、干燥等处理。

(2)压制成型。

将经过处理的原料粉末放入模具中,经过压制成型。

(3)烧结处理。

将成型后的粉末坯体放入高温炉中,进行烧结处理。

烧结温度一般在1300℃~1500℃之间,时间约为1~4小时。

烧结后的坯体具有一定的强度和韧性。

(4)后续加工。

经过烧结后的坯体,需要进行后续的加工,如切割、磨削、抛光等工艺处理,制成成品。

2. 熔融冶金法熔融冶金法是另一种制备硬质合金的主要方法。

其主要原理是将金属和非金属原料按一定比例熔融后,冷却成坯,再进行后续加工制成硬质合金。

具体步骤如下:(1)原料制备。

将金属和非金属原料按一定比例混合,经过筛选、干燥等处理。

(2)熔融处理。

将经过处理的原料放入电炉中,进行熔融处理。

熔融温度一般在1600℃~2000℃之间。

熔融后的合金液体需要进行除渣、保温等处理。

(3)坯体铸造。

将熔融后的合金液体倒入铸造模具中,冷却成坯体。

(4)热处理。

将坯体进行热处理,使其具有一定的强度和韧性。

(5)后续加工。

经过热处理后的坯体,需要进行后续的加工,如切割、磨削、抛光等工艺处理,制成成品。

粉末冶金法和熔融冶金法是制备硬质合金的主要方法。

两种方法各有优缺点,具体应根据实际情况选择。

无论采用哪种方法,都需要严格控制各项工艺参数,以保证制得的硬质合金具有优良的性能和质量。

硬质合金的生产工艺流程

硬质合金的生产工艺流程

硬质合金的生产工艺流程硬质合金是一种具有高硬度、高强度和耐磨性能的材料,广泛应用于机械加工、矿山工具、石油钻探等领域。

其生产工艺流程主要包括原料选择、粉末制备、混合、成型、烧结、后处理等几个关键步骤。

一、原料选择硬质合金的主要成分为钨碳化物和钴,钨碳化物提供了高硬度和耐磨性,而钴则起到了结合剂的作用。

在原料选择阶段,需要选择高纯度的钨粉、碳粉和钴粉,确保合金的质量和性能。

二、粉末制备在硬质合金的生产过程中,需要将钨粉、碳粉和钴粉分别进行研磨和筛分,以确保粉末的细度和均匀性。

通常采用球磨机和高能球磨机进行粉末的研磨,然后通过筛分去除粗粉和杂质,得到所需的粉末。

三、混合将经过研磨和筛分的钨粉、碳粉和钴粉按照一定比例混合,确保各个成分均匀分布。

混合采用的方法有干法混合和湿法混合两种,根据具体情况选择合适的方法。

在混合过程中,还可以添加一些其他的合金元素和添加剂,以调整合金的性能。

四、成型混合好的粉末通过成型工艺进行成型,常见的成型方法有压制成型和注射成型两种。

压制成型是将混合好的粉末放入模具中,经过一定的压力进行压制,使其形成所需的形状。

注射成型则是将混合好的粉末与有机粘结剂混合后,通过注射机将其注入到模具中,然后进行脱蜡处理。

五、烧结成型后的硬质合金零件需要进行烧结处理,以提高其密度和硬度。

烧结是将零件放入高温炉中,在一定的温度和气氛条件下进行加热处理。

在烧结过程中,粉末颗粒之间会发生相互扩散和结合,形成致密的硬质合金。

六、后处理烧结后的硬质合金零件还需要进行后处理,以进一步提高其性能。

常见的后处理方法有研磨、抛光、涂层等。

研磨和抛光可以提高合金的表面光洁度和精度,涂层可以提高合金的耐腐蚀性和润滑性。

总结:硬质合金的生产工艺流程包括原料选择、粉末制备、混合、成型、烧结和后处理等几个关键步骤。

在每个步骤中,都需要严格控制工艺参数,确保合金的质量和性能。

通过合理的工艺流程和后处理方法,可以生产出具有高硬度、高强度和耐磨性能的硬质合金产品,满足不同领域的需求。

硬质合金制造工艺

硬质合金制造工艺

硬质合金制造工艺
硬质合金制造工艺:
硬质合金烧结成型就是将粉末压制成坯料,再进烧结炉加热到一定温度(烧结温度),并保持一定的时间(保温时间),然后冷却下来,从而得到所需性能的硬质合金材料。

烧结成型是硬质合金制造工艺的主要方法。

硬质合金烧结过程可以分为四个基本阶段:
1:脱除成形剂及预烧阶段,在这个阶段烧结体发生如下变化:
成型剂的脱除,烧结初期随着温度的升高,成型剂逐渐分解或汽化,排除出烧结体,与此同时,成型剂或多或少给烧结体增碳,增碳量将随成型剂的种类、数量以及烧结工艺的不同而改变。

粉末表面氧化物被还原,在烧结温度下,氢可以还原钴和钨的氧化物,若在真空脱除成型剂和烧结时,碳氧反应还不强烈。

粉末颗粒间的接触应力逐渐消除,粘结金属粉末开始产生恢复和再结晶,表面扩散开始发生,压块强度有所提高。

2:固相烧结阶段(800℃--共晶温度)
在出现液相以前的温度下,除了继续进行上一阶段所发生的过程外,固相反应和扩散加剧,塑性流动增强,烧结体出现明显的收缩。

3:液相烧结阶段(共晶温度--烧结温度)
当烧结体出现液相以后,收缩很快完成,接着产生结晶转变,形成合金的基本组织和结构。

4:冷却阶段(烧结温度--室温)
在这一阶段,合金的组织和相成分随冷却条件的不同而产生某些变化,可以利用这一特点,对硬质合金进行热处理以提高其物理机械性能。

硬质合金生产工艺

硬质合金生产工艺

硬质合金生产工艺硬质合金的生产工艺是一个综合的、复杂的制造过程,需要经过材料准备、粉末混合、成型、烧结、后处理等多个环节。

下面将详细介绍硬质合金的生产工艺流程及各个环节的工艺操作。

一、材料准备硬质合金的生产主要材料是钨粉、钴粉和碳化物粉末。

钨粉作为硬质合金的主要成分,具有高硬度、高密度等优点;钴粉作为粘结相,起到增强合金韧性和延展性的作用;碳化物粉末则是硬质合金中的另一主要成分,提高了合金的硬度和耐磨性。

在材料准备阶段,需要根据合金配方的要求准备好各种原材料,并严格控制其质量和比例。

其中,钨粉和钴粉的粒度、纯度、形状等参数对硬质合金的性能有着重要影响,需要经过精密的筛分和选材。

二、粉末混合将钨粉、钴粉和碳化物粉末按照一定的配方比例混合均匀,是硬质合金制备的关键环节。

通过粉末混合,可以使各种原料之间充分混合,确保最终合金的成分均匀。

粉末混合工艺通常采用机械混合方式,即将原材料放入球磨机等设备中进行干式混合或湿式混合。

在混合过程中,需要控制混合时间、速度和温度等参数,以确保混合效果达到最佳状态。

三、成型硬质合金的成型工艺主要包括压制和成型两个步骤。

压制是将混合好的粉末通过模具进行压制,使其形成密实的坯体。

成型是通过模具制作合金的最终形状,可以是板材、棒材、圆柱体等不同形状。

在硬质合金的成型过程中,需要考虑压力大小、温度、速度等参数的控制,以确保合金的成型质量。

另外,还需要对成型后的坯体进行退火处理,消除成型过程中产生的应力,提高合金的成品率和密实度。

四、烧结烧结是硬质合金生产的核心工艺环节,通过高温烧结使钨、钴、碳等元素发生反应,形成坚固的结合相,实现硬质合金的硬度和耐磨性。

烧结温度一般在1300℃~1600℃之间,烧结时间和气氛对合金的性能也有影响。

在烧结过程中,还需要对合金进行冷却、退火等处理,以提高合金的稳定性和耐磨性。

同时,需要对烧结炉进行周期性的检查和维护,确保烧结过程的稳定性和可控性。

五、后处理硬质合金生产完成后,还需要进行后处理工艺,包括抛光、清洗、检测等环节。

硬质合金的生产工艺

硬质合金的生产工艺

硬质合金的生产工艺硬质合金是一种由金属和非金属两种或更多相互混合而成的材料,具有高硬度、高熔点、耐磨、耐腐蚀等优良性能,广泛应用于机械制造、矿山工业、石油化工等领域。

其生产工艺主要包括原料制备、粉末冶金、材料成型和材料烧结四个主要步骤。

首先是原料制备。

硬质合金的主要原料是金属粉末和非金属粉末,通常采用的金属有钨、钴、钴钨,非金属有碳化钨、碳化钛等。

这些原料需要经过精细处理,使其颗粒大小均匀、纯度高。

同时,根据所需的合金成分比例,对原料进行混合和研磨,以确保合金的成分稳定一致。

其次是粉末冶金。

这一步骤是将混合好的金属粉末和非金属粉末混合在一起,通过高能球磨、高压水下机械粉碎或其他方法进行粉末合成。

粉末合成后,通过筛分和烘干等处理,得到均匀的粉末颗粒,为下一步的成型提供充分的条件。

接下来是材料成型。

成型是将合成的硬质合金粉末按照设计要求进行整形,常用的成型方法有挤压成型、注射成型和压块成型等。

其中,挤压成型是将粉末放置在金属模具中,通过高压力使粉末充分挤压,形成所需形状的绿体。

注射成型是将粉末混合物注入模具中,然后通过高压注射机将粉末注射成型。

压块成型是将粉末放置在模具中进行压制,形成块状的绿体。

成型后,通过一定的处理工艺,使绿体具有一定的强度和韧性,以便进行后续处理。

最后是材料烧结。

烧结是将成型后的绿体进行热处理,使其在高温下发生致密化,形成致密的硬质合金材料。

烧结过程中,主要是通过金属或非金属的相互扩散和重结晶,使原始粉末颗粒之间发生结合,形成坚固的晶粒结构。

此外,在烧结过程中还经常添加适量的流动剂,以促进金属和非金属之间的互相扩散,提高合金的致密度。

烧结结束后,冷却、表面处理和精加工等工艺进行,以确保硬质合金的质量和性能。

总结起来,硬质合金的生产工艺包括原料制备、粉末冶金、材料成型和材料烧结四个主要步骤。

通过这些步骤的精细处理和调控,可以获得具有优异性能的硬质合金材料,满足不同领域的需求。

硬质合金生产工艺介绍2010

硬质合金生产工艺介绍2010

2、硬质合金技术发展趋势及研究开发重点 :
4)新型工具材料发展迅猛:金属陶瓷、非金属陶瓷和超硬工具材料 尽管不属于硬质合金范畴,但由于具有极其优异的性能,尤其是在某 些方面明显优于硬质合金并可在一定的范围内取代硬质合金。因此这 些材料的发展将有利于硬质合金工具材料的延伸,有利于钨、钴、钽 等重要战略资源的合理使用。在部分特殊材料加工以及高速精加工中, 金属陶瓷、非金属陶瓷刀具、立方氮化硼、聚晶金刚石和金刚石涂层 刀具等在国外已经得到快速发展和应用。研究正朝着超细纳米结构、 晶须(纤维)增韧复合陶瓷、带压烧结新技术应用等方面发展。可以 预见其适用范围随着材料性能的不断提高将部分替代硬质合金,起到 提高切削效率和节约宝贵钨资源的重要作用。目前世界上许多国家都 加紧这类材料的研究开发和推广应用。根据资料报导,在日本金属陶 瓷刀具已占可转位刀具的三分之一。陶瓷刀具材料不用钴或少用钴, 这对钴资源相对贫乏的我国,无疑也是应该加大力度研究开发的一个 方向。
2、硬质合金技术发展趋势及研究开发重点 :
6)硬质合金生产技术和工艺装备不断创新:随着科学技术和现 代工业的迅速发展,新型工程材料对现代工具材料的要求也越来越 高,为满足这一要求并不断开拓新的应用领域,硬质合金的质量必 将进一步提高,产品品种必将进一步扩大。在这种形势下,硬质合 金生产技术和工艺装备也必将不断创新。80年代以来至今许多新技 术、新装备不断涌现,诸如高温自蔓燃合成技术、等离子体制粉新 技术、复合粉末制取技术、微波烧结技术、生产工艺精确控制技术、 压力烧结技术、等静锻压技术、新型化学和物理气相沉积涂层技术, 以及硬质合金各种强化处理技术等。这些技术正在或有可能在硬质 合金生产中得到推广应用。随着时间推移,硬质合金新的生产技术 和工艺装备还将不断得到创新。

硬质合金材料的设计与制备

硬质合金材料的设计与制备

硬质合金材料的设计与制备硬质合金材料是一种具有优异性能的先进材料,它在各个领域的应用越来越广泛。

在机械制造、航空航天、石油开采等领域,硬质合金材料都扮演着重要的角色。

本文将探讨硬质合金材料的设计与制备,并着重介绍它的原理、优势以及应用。

一、硬质合金材料的原理硬质合金材料由两种或两种以上的金属物质组成,通常采用钨钴合金作为基体,其它金属作为增强相。

主要原理是当钨钴合金与增强相结合时,形成互不相容的结构,使得材料具有强大的硬度和耐磨性。

增强相的加入可以增加材料的抗压强度和耐腐蚀性能。

二、硬质合金材料的优势1. 高硬度:硬质合金材料的硬度达到1700-2600HV,是普通钢材的10倍以上,甚至高于大多数硬质陶瓷材料。

因此,在高速切削、高负荷和磨损严重的环境下,硬质合金材料具有更长的使用寿命和更好的耐磨性。

2. 良好的耐腐蚀性:硬质合金材料具有良好的耐腐蚀性能,能够抵抗酸、碱等化学腐蚀,适用于各种恶劣工作环境。

3. 高温强度:硬质合金材料具有优异的高温强度和热稳定性,能够在高温环境下保持出色的性能。

因此,它常被应用于高温合金制品的制造。

4. 良好的耐磨性:硬质合金材料的耐磨性能是其最引人注目的特点之一。

在磨损严重的工作条件下,硬质合金材料仍然可以保持较好的表面质量和使用寿命。

三、硬质合金材料的制备硬质合金材料的制备过程分为合金粉末的制备和材料的烧结两个主要步骤。

首先,在合金粉末的制备过程中,我们通常采用机械合金化的方法。

将钨粉与钴粉混合,并通过球磨机进行高能球磨,使得钨和钴颗粒有较好的分散性和合金化程度。

通过控制球磨时间和球磨介质的选择,可以获得不同粒径和形态的硬质合金粉末。

接下来,制备好的硬质合金粉末将进行烧结。

通常使用热压烧结或等离子烧结的方法。

热压烧结的过程中,粉末在高温和高压的条件下进行烧结,使其颗粒相互结合形成致密的块体材料。

而等离子烧结则是利用等离子弧加热炉加热材料,使其表面融化并迅速冷却,形成块体材料。

硬质合金生产工艺流程

硬质合金生产工艺流程

石蜡工艺硬质合金生产工艺1 生产工艺原理1.1 原理概述硬质合金是一种由难熔金属硬质化合物与粘结金属组成,采用粉末冶金方法生产,具有很高耐磨性和一定韧性的硬质材料。

由于所具有的优异性能,硬质合金被广泛应用于切削加工、耐磨零件、矿山采掘、地质钻探、石油开采、机械附件等各个领域。

矿用合金分厂石蜡工艺硬质合金的生产过程一般为:a) 将难熔金属硬质化合物(碳化钨、碳化钽等)、粘结金属(钴粉或镍粉)及少量添加剂(硬脂酸或依索敏)经过配料,在己烷研磨介质中进行混合和研磨,添加石蜡的料浆,再经真空干燥(或喷雾干燥)、过筛、制粒,制成掺蜡混合料;b) 掺蜡混合料经鉴定合格,经过精密压制,制成高精度压坯;c) 压坯经真空脱蜡烧结或低压烧结,制成硬质合金。

1.2 各工艺过程原理1.2.1 混合料制备原理称取所需的各组份原料及少量添加剂,装入滚动球磨机或搅拌球磨机,在球磨机中合金球研磨体的冲击、研磨作用下,各组份原料在己烷研磨介质中得到细化和均匀分布,在喷雾干燥前(或湿磨后期)加入一定量液态石蜡,卸料后经喷雾干燥、振动过筛(或真空干燥、均匀化破碎过筛),制成有一定成分和粒度要求的掺蜡混合料,以满足压制成型和真空烧结的需要。

1.2.2 压制原理将混合料装入定型模腔内,在压力机冲头或其它传压介质施予的压力的作用下,压力传向模腔内的粉末,粉末发生位移和变形,随压力的增加,粉末颗粒之间的距离变小,粉末颗粒之间发生机械啮合,孔隙度大大降低,同时在成型剂的作用下,混合料被密实成具有一定形状、尺寸、密度、强度的压坯。

在保证压力机、模具及混合料满足压制要求的基础上,利用有效手段控制过程中的各种影响因素,最终得到高精度尺寸的压坯。

由于粉末颗粒与模具壁之间的摩擦作用,使压力在压坯高度方向产生衰减,引起压坯单位高度上的重量变化,即反映了压坯密度的变化。

道斯特机械自动(或C35-160、C35-500、TPA45.2、TPA50/2、TPA20/3等)双向压力机,是靠机械凸轮在动力带动下完成压制动作,一旦动作的上下死点限定,压制动作就不会改变,故能保证压坯的高度不变,这时,装料量的变化会引起压制力的变化,从而引起压坯尺寸的变化,故应控制单重的波动范围,即通过控制压制工艺参数来实现等密度压制。

硬质合金 生产工艺

硬质合金 生产工艺

硬质合金生产工艺硬质合金是一种具有高硬度、高耐磨性和高强度的材料,主要由钨碳化物和金属结合相组成。

它在冶金、矿山、建筑和机械加工等行业中广泛应用。

硬质合金的生产工艺包括原材料准备、合金制备、成型和热处理等过程。

首先是原材料准备。

主要原材料包括金属钨、钛等粉末以及碳化钨、碳化钛等金属化合物粉末。

这些金属和金属化合物粉末需要经过筛分和洗净等处理,以确保其质量。

然后是合金制备。

将金属粉末和金属化合物粉末按照一定比例混合在一起,并加入一定量的粘结剂,进行混合和搅拌,形成均匀的混合物。

混合物通常以球磨机进行研磨,以提高混合度和颗粒细度。

接下来是成型。

将混合物通过压制机进行压制,使其成型为固体坯料。

压制过程需要根据所需产品的形状和尺寸进行模具设计和选择,以确保成型的精度和一致性。

最后是热处理。

压制成型的坯料需要经过热处理,以提高其硬度和耐磨性。

热处理工艺包括高温煅烧和真空退火等过程。

高温煅烧可以将混合物中的弹性成分转化为硬质的金属碳化物相,增强材料的硬度。

真空退火可以提高材料的密度和强度。

硬质合金的生产工艺中还包括其他一些辅助工艺,如溶剂挤压、热等静压和精加工等。

溶剂挤压可以进一步提高材料的致密度和均匀性。

热等静压可以改善材料的显微结构和力学性能。

精加工可以通过磨削和切削等方法,将硬质合金加工成所需形状和尺寸的成品。

总之,硬质合金的生产工艺是一个综合性的过程,包括原材料准备、合金制备、成型和热处理等多个环节。

通过这些工艺,可以获得具有高硬度、高耐磨性和高强度的硬质合金材料,以满足各个行业的需求。

硬质合金制备过程中的基本原理、烧结工艺及应用培训

硬质合金制备过程中的基本原理、烧结工艺及应用培训

硬质合金制备过程中的基本原理、烧结工艺及应用培训硬质合金是一种由金属粉末和粉末冶金工艺制备而成的高强度、高硬度材料。

其制备过程包括原料选择、粉末的制备、混合、成型和烧结等步骤。

硬质合金的基本原理是以金属粉末为基础材料,通过添加适量的碳化物粉末(如钨碳化钴粉末)作为增强相,经过混合、压制和烧结等工艺步骤形成。

在烧结过程中,金属粉末首先在高温下熔化,然后通过熔湿作用与碳化物相互反应生成金属碳化物结合相,使金属基体形成牢固且均匀分布的增强相颗粒。

烧结工艺是硬质合金制备过程中至关重要的一步。

主要包括预压、烧结及后处理三个阶段。

在预压阶段,通过将混合好的金属粉末和碳化物粉末放入模具中,利用压力将其预压成坯体。

这一步骤旨在提高粉末的绿密度和可压性,并为后续的烧结提供条件。

然后,将预压好的坯体放入高温的烧结炉中进行烧结。

烧结过程中,坯体在高温下逐渐熔化,金属与金属碳化物进行反应,并合成出独特的金属碳化物相。

同时,由于烧结炉中的高温和压力作用,使得金属碳化物颗粒之间发生颗粒扩散和晶粒长大现象,从而形成致密且强度高的硬质合金。

最后,在后处理阶段,将烧结好的硬质合金进行加工和调质,以达到所需的硬度和强度。

这包括切割、切磨、车削、磨削等工艺,以及热处理过程,如回火和时效处理等。

硬质合金的应用非常广泛,常见的应用包括切削工具、矿业工具、电子元件等领域。

由于硬质合金具有极高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,因此在切削加工领域被广泛应用于车削、钻孔、铣削和切割等工艺中。

同时,在矿业工具领域,硬质合金可以用作凿岩钻头、矿山钻头等,因为它的耐磨性和强度能够满足严苛的工况要求。

在电子元件领域,由于硬质合金具有优异的导热性和耐腐蚀性能,因此常用于制造散热器、金属工具接触点等。

总之,硬质合金的制备是一个复杂的过程,包括原料选择、混合、成型和烧结等多个步骤。

通过控制工艺参数和多次迭代优化,可以获得具有优异性能的硬质合金材料,满足不同领域的应用需求。

硬质合金刀具的制造过程特性和主要厂家

硬质合金刀具的制造过程特性和主要厂家

硬质合金刀具的制造过程特性和主要厂家首先,原料制备。

硬质合金刀具的主要原料是钨、钴、碳化钨粉末。

这些原料经过精密比例混合,得到均匀的合金颗粒。

其次,粉末冶金。

将混合好的合金粉末注入模具中,进行冷压成型。

然后对冷压件进行预烧结,使其形成一定的强度。

接着,成型加工。

将预烧结件进行精密磨削和加工,使其达到给定形状和尺寸的要求。

这一步骤通常包括切割、车削、铣削和打孔等工艺。

然后,烧结。

将经过成型加工的刀具放入高温炉中进行烧结处理。

在高温下,合金粉末之间的颗粒结合,形成致密的刀具骨架结构。

同时,将添加适量的钴作为粘结剂,提高刀具的韧性和强度。

接下来,刃磨。

将烧结后的刀具进行刃磨处理,以获得良好的切削刃。

刃磨过程中,需要采用专业的磨削设备和技术,确保切削刃的平整度和锐利度。

最后,涂层处理。

硬质合金刀具通常通过涂层技术来提高刀具的耐磨性和切削性能。

常见的涂层材料包括氮化钛、氧化锆等。

涂层技术主要有物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)等。

1.高硬度:硬质合金刀具的硬度一般在HRA90以上,能够在高速切削中保持较长时间的切削刃。

2.强度大:硬质合金刀具具有较高的抗弯强度和抗破裂性能,能够承受较大的切削负荷。

3.耐磨性好:硬质合金刀具的切削刃材料具有良好的耐磨性能,能够长时间保持刃口的锐利度。

4.切削效率高:硬质合金刀具能够在高速切削中快速去除材料,提高加工效率。

5.适应性强:硬质合金刀具适用于多种材料的加工,包括钢、铸铁、铝合金等。

1. 山特维克(Sandvik):是全球领先的切削工具和加工系统提供商,拥有广泛的硬质合金刀具产品线,提供从高速钻头到铣刀、车刀等各种类型的刀具。

2. 凯斯特纳(Kennametal):是全球领先的切削工具和硬质合金制造商之一,其硬质合金刀具产品涵盖了多个领域,包括铣削、车削、钻孔等。

3. 瑞尔森(Kyocera):是一家日本的切削工具制造商,其硬质合金刀具具有卓越的切削性能和可靠性。

硬质合金生产工艺介绍

硬质合金生产工艺介绍

2、硬质合金技术发展趋势及研究开发重点 :
3)功能梯度材料:硬质合金的硬度和韧性是一对矛盾,两者的高度统一 是研究人员追求的目标。近几年研究人员通过研究硬质合金贫C(含富C) 结构,在可控气氛下烧结或通过熔体渗透以达到粘结相的分布按需要呈梯 度结构,使硬质合金复合韧性获得更好统一。该技术已经越来越多地应用 于凿岩工具、顶锤、涂层刀片基体等生产,使合金的性价比明显提高。目 前研究工作继续深入,据报道日本已经研究出表面TiC相对富集,WC颗粒向 中心迁移的特殊结构的金属陶瓷工具。这些研究成果为硬质合金质量不断 提高展示良好的前景,其市场前景近几年将有大的发展。
2、硬质合金技术发展趋势及研究开发重点 :
7) 硬质合金基础理论研究:国外硬质合金技术发展迅速,是与 基础理论的研究扎实,深入分不开的。我国因体制、经费、研发力量 等各方面原因研究工作非常薄弱,很难产生原创性研究成果。为尽量 缩小与国外差距,要加快研究粉末的显微特性对粉体材料的物理力学 性能的影响,实现原料粉末产品质量加速升级;研究材料组分显微结 构对材料使用性能的影响,建立相应的新材料数据库,切实提高新产 品自主开发能力;研究合金烧结过程的致密化和物质迁移的控制规律, 以加速开发梯度功能材料、复合材料;研究硬质合金槽型系列化和牌 号优化,迅速形成有中国知识产权的高性能切削刀具系列产品等。基 础理论研究是战略性重要措施,虽难以急功近利,但确是振兴我国硬 质合金工业所不可缺少的工作。
二、硬质合金发展
5)八十年代研制成功并迅速普及的低压热等静压技术是硬质合金生产技 术领域中突破性的进展,从而使低成本地生产十分接近理论致密度的硬质合 金产品成为现实。自1989年美国超高压公司研制成功的第一台低压热等静压 设备问世以来,在短短的几年内,该技术就取得了异常迅速的发展这种设备 几乎遍及世界各地,对整个硬质合金质量的提高起重要作用。进入八十年代 世界硬质合金工业发展的还一个特点是,硬质合金制品正在向精密化、小型 化方向发展,出现了微型麻花钻头、点阵打印针、精密工模具等高新技术产 品。切削工具尺寸精度的要求也越来越高,有的先进厂家已淘汰U级硬质合金 刀片精度标准,与此同时许多硬质合金模具尺寸精度已达到微米级、超微米 级,加之设备、生产线自动化、智能化,推动硬质合金工业不断朝着更新、

硬质合金的生产

硬质合金的生产

6 涂层硬质合金
二、制造工艺 主要有:化学气相沉积法、物理气相沉积法、 等离子体化学气相沉积等。 化学气相沉积(CVD): 1. 原理:加热合金基体→送入化合物蒸气和 反应气体→反应生成涂层物并沉积
6 涂层硬质合金
二、制造工艺 2. 涂层过程: 刀片韧磨强化处理→装网、刀片呈层状放置
→入钟罩炉→在常压或负压下通纯净的碳氢化 →加热至(1000~1050℃) →刀片上形成TiC、TiN等涂层
4 硬质合金生产过程中粒度的控制
二、钨的碳化物的粒度控制(含复式碳化物) 钨粉粒度的影响: 温度的影响: 时间的影响:
4 硬质合金生产过程中粒度的控制
三、 烧结过程中WC晶粒的长大 WC晶粒长大机理 1.聚集再结晶: 2.液相重结晶: 影响烧结过程中WC长大的因素 1. 液相量: 2. 混合料状态: 3. 添加剂:
常用介质:酒精、丙酮、汽油 4. 影响因素:转速、研磨时间、球料比、球径、
球磨体形状、装球量
2 混合、成形
二、干燥 1. 目的:把混合料浆中的液体(温磨介质)分离
并回收 2.方法:电热烘烤、蒸汽干燥、蒸汽振动干燥、
喷雾干燥、真空干燥 3. 比较:蒸汽振动干燥与喷雾干燥
2 混合、成形
三、掺胶(蜡)制粒 1. 加成形剂的目的: 2. 选择原则: 3. 成形剂的选择: 4. 制粒: 5 .过程:掺压成形 1. 压制方式:自动、手动 2. 单重控制:容量法、称量法 3. 存在问题:密度分布不均匀 4. 改进措施:双向压制、浮动压制、CIP 5. 其他成形:挤压成形、注射成形
3 脱胶、预烧、烧结
一、脱胶 二、预烧 三、半检加工 四、烧结
4 硬质合金生产过程中粒度的控制
一、钨粉颗粒尺寸的控制 氢还原过程中颗粒的粒度变化: 低温:0.37(WO3)→0.62(WO3)→0.78(W) 中温:0.37(WO3)→1.545(WO3)→1.89(W) 高温:0.37(WO3)→51.45(W)

硬质合金工艺

硬质合金工艺

硬质合金工艺
嘿,朋友们!今天咱来聊聊硬质合金工艺。

这玩意儿啊,就像是一位超级英雄,在工业领域那可是大显身手!
你想想看,那些坚硬无比的材料,就像顽固的小怪兽,一般手段可对付不了它们。

但有了硬质合金工艺,嘿,那就不一样啦!它就像一把锋利的宝剑,能轻松地把这些小怪兽给降服。

比如说在机械加工里,要是没有硬质合金刀具,那可就麻烦啦!就好像战士上战场没带武器一样。

这硬质合金刀具啊,锋利得很,什么难啃的材料都能给它削得服服帖帖。

这难道不厉害吗?
还有啊,在采矿的时候,那些坚硬的矿石,靠普通的工具可搞不定。

这时候,硬质合金制品就派上大用场啦!它就像个大力士,能把那些矿石乖乖地弄出来。

你说这硬质合金工艺是不是很神奇?它能让不可能变成可能!就像变魔术一样。

咱再说说它的制作过程,那也是相当有讲究的。

就跟厨师做菜似的,得掌握好火候、调料啥的。

制作硬质合金也得精心调配各种材料,比例要恰到好处,不然可出不来好东西。

而且这工艺还在不断发展进步呢!就像人要不断学习成长一样。

科研人员们一直在努力,让硬质合金变得更厉害,能应对更多更难的挑战。

你说未来这硬质合金工艺还会给我们带来多少惊喜呢?肯定会越来越牛!咱就等着瞧吧!反正我是觉得这硬质合金工艺真是太了不起啦,是工业领域不可或缺的宝贝呢!。

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硬质合金制造工艺
硬质合金制造工艺:
硬质合金烧结成型就是将粉末压制成坯料,再进烧结炉加热到一定温度(烧结温度),并保持一定的时间(保温时间),然后冷却下来,从而得到所需性能的硬质合金材料。

烧结成型是硬质合金制造工艺的主要方法。

硬质合金烧结过程可以分为四个基本阶段:
1:脱除成形剂及预烧阶段,在这个阶段烧结体发生如下变化:
成型剂的脱除,烧结初期随着温度的升高,成型剂逐渐分解或汽化,排除出烧结体,与此同时,成型剂或多或少给烧结体增碳,增碳量将随成型剂的种类、数量以及烧结工艺的不同而改变。

粉末表面氧化物被还原,在烧结温度下,氢可以还原钴和钨的氧化物,若在真空脱除成型剂和烧结时,碳氧反应还不强烈。

粉末颗粒间的接触应力逐渐消除,粘结金属粉末开始产生恢复和再结晶,表面扩散开始发生,压块强度有所提高。

2:固相烧结阶段(800℃--共晶温度)
在出现液相以前的温度下,除了继续进行上一阶段所发生的过程外,固相反应和扩散加剧,塑性流动增强,烧结体出现明显的收缩。

3:液相烧结阶段(共晶温度--烧结温度)
当烧结体出现液相以后,收缩很快完成,接着产生结晶转变,形成合金的基本组织和结构。

4:冷却阶段(烧结温度--室温)
在这一阶段,合金的组织和相成分随冷却条件的不同而产生某些变化,可以利用这一特点,对硬质合金进行热处理以提高其物理机械性能。

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