合金车间

合金车间实习报告

1湿磨组学习情况

1.1 混合料生产工艺流程及质量控制

1.1.1 配料

配料就是按照合金牌号设计的要求，选取相应的原料并按照一定的比例混合在一起。

配料的关键部分就是原料的粒度的选择，原则上选用与合金晶粒度相对应的WC，理由是各种WC粉制得的混合料粒度曲线与制得的合金晶粒度曲线十分的吻合，但合金WC晶粒度除受原料粒度的制约外还受球磨和烧结工艺的影响。所以一般要经过模拟制造工艺实验来确定。

配料过程应注意的问题有在称料的时候要看清楚所称取得料是否是派工单上要求的原料，称料一定要准确，并做好相应的记录。

1.1.2 球磨

球磨就是将称量好的原料按顺序的加入到可倾式球磨机中，然后加入规定量的酒精溶液，盖好盖板，当原料与酒精溶液混合完成后，按规定的球磨时间要求设定好球磨时间，然后开机进行球磨。

球磨的目的是原料混合均匀，各种粉末粒度符合牌号设计的要求，增加粉末的烧结活性，使混合料经压制后在一定烧结条件下能够致密化，达到所需要求的合金性能。

球磨的好坏可以用球磨效率来表示。影响球磨效率的主要因素有六个，具体如下：

①球磨的时间

球磨时间的长短，直接影响混合料的均匀程度和粒度的大小。一般在混合料未达到均匀混合前，混合料的均匀程度和WC颗粒的粉碎程度随球磨时间的延长而提高。但是当Co粉已经均匀分布后，WC颗粒已经全部分散后，若再延长球磨时间则会影响混合料生产的质量。

球磨的时间越长，混合料中就会产生许多的微粉，粒度分布变宽，矫顽磁力和硬度偏高，抗弯强度偏低，烧结过程中WC不均匀长大，最终烧出来的合金容易变形，氧含量会增加，A类孔隙增加。

但若球磨的时间不够，对混合料的质量也有很大的影响。因为球磨的时间短，混合料均匀性差，合金中会出现3-4μm的孔隙，密度达不到要求，矫顽磁力、硬度和抗弯强度都偏低。

我们工厂针对不同牌号的混合料设置了不同的球磨时间。CMS032、CMS040、YG8的球磨时间都为36h，K4C-1为52h。

②球磨机的转速

粉末在球桶中的混合和磨细是靠球磨机转动时球的运动来实现的，球在桶中运动的特性取决于球磨机的转速。如果转速过快，则离心力大，球便与桶壁贴在一起转动，球处于同桶壁相对静止的状态，这就等于消除了球应起的作用，如果转速太低时，球只能沿桶底滑动，对混合料的破碎和研磨的作用很小。因此，为了使球磨机达到最好的研磨效果，必须选择一个适当的转速。

当球正好贴在桶壁转动而不下落时的磨桶转速，称为零界转速，它与磨桶的直径有关 =

N 零界

式中：N 临界—磨桶的临界转速，单位rpm

D —球磨桶的直径，单位m 。

当球磨机的转速为75% N 临界时表现为冲击研磨，球磨机的转速为60% N 临界时表现为滚动研磨。冲击研磨主要靠球落下的冲击作用，以破裂粉碎形式为主，物料费式范围窄。滚动研磨主要是由于球在滚动时彼此之间产生摩擦而发生，以磨耗粉碎形式为主。滚动研磨能使粉末均匀的混合和研磨，物料费式范围宽。

本工厂使用的球磨机为可倾式球磨机，球磨方式为滚动球磨，球磨的速度为31rpm 。

③填充系数

填充系数是球与料的总体积和磨桶的容积的比值。

若填充系数过小，球料的总重量太小，球料的摩擦力太小，上升高度小，球磨的效率低；若填充系数过大，球料的体积超过磨桶的中心线，磨桶中心部分的物料始终处于静止状态，球磨效率等于零。这部分的粉末将不会被研磨，导致粉末粗细不均匀。

本工厂使用的填充系数为0.45-0.5。

④研磨体的形状、尺寸和材质

研磨球可以是球形，也可以是圆柱形，研磨作用是通过球的表面与粉末接触发生，接触面积越大研磨的效率就越高。本工厂使用的研磨体为圆柱形的，圆柱体的高为11mm ，直径为10mm 。

研磨效率随研磨体尺寸的减小而提高，因为当球的直径过大时，球和粉末的接触面积小，球与球之间的空隙大，这时的研磨效率就非常的低，直到减小为直径为4mm 为止，因为球的直径过小，虽然球与料的接触面积大，但球的重量小，冲击作用小，球的转动惯量也小，难于实现滚动研磨，从而使研磨的效率低，并且球太小磨损也快。因此本工厂在球磨加料的同时，会加入1kg 的研磨小球，每一个季度会对球磨机内的研磨小球进行一次筛选，将直径小于4mm 的小球筛选

出来，同时补上等质量的研磨小球。

研磨体的材质要求耐磨和不宜破碎，因此一般都是使用硬质合金的小球。本工厂使用的是自制的合金小球，有Co类的合金球。

⑤球料比

球料比是合金球与料的重量之比。

球料比越大，球与料的接触面积就越大，研磨效率就越高。但不能一味的增大球料比，因为过大的球料比不但会降低生产效率，而且使研磨效果变坏，合金的结构和性能变差。因此，生产中一般采用3:1或者4:1的球料比，对于制取极细颗粒混合料可以采用5:1的球料比。

本工厂使用的球料比为3.1-3.3之间。

⑥固液比

固液比是混合料的质量与液体介质体积的比。

固液比过大，浆料过稠时，由于粘度大影响了球与粉末的运动，且与桶壁发生粘滞作用因此混合和研磨的效率都减低。固液比过小，浆料过稀，球之间的粉末颗粒就少，料与球接触的机会就少使研磨效率降低。

本工厂每一批料的质量为300kg，对于不同牌号的混合料加入的液体介质（酒精）的量不同，主要有两种，80L和100L，则对应的固液比分别为3.75和3。

球磨过程应注意的问题有在球磨前要对球磨机进行点检，保证球磨能正常的运行。在将原料加入到球磨机的时候不能将料散落出来，加入酒精的量一定要准确。球磨机开始运行后，要在球磨机旁等待几分钟，待球磨完全正常运行后才能离开。对于球磨时间超过24小时的，每次上下班时要对球磨机进行检查，检查冷却水是否正常，并对球磨机进行一次放气。

1.1.3 卸料

球磨结束后，将球磨机的盖板卸下，放气一段时间，然后加入30L左右的酒精溶液，盖上封有筛网的卸料盖，球磨3-5分钟后开始卸料，卸完后再加入10L 的酒精球磨1-3分钟后卸料，重复这个过程两次。在卸料过程中不能用金属棒敲击卸料的筛网，只能用塑料的胶管轻轻的敲击。

1.1.4 沉淀

将卸出的浆料在料桶中静置沉淀，沉淀的时间大于12小时。待浆料与酒精溶液出现明显的分层，并且上层的酒精液清亮，则可以将上层清亮的酒精溶液抽出，剩余酒精液的厚度在10mm左右，在抽取酒精清液的时候一定要注意不能将料同酒精液一起抽出。

1.1.5 振动干燥