本發明涉及硬質合金材料制造領域,具體涉及一種抑制粘結相鈷析出的硬質合金燒結工藝。
背景技術:
硬質合金,特別是硬質合金刀片,廣泛應用于金屬切削加工領域。這種刀片的基體主要由難溶的金屬碳化物硬質相(如WC)和金屬粘結相(如Co),經過燒結后而得。燒結過程中,高溫階段的金屬粘結相(如Co)蒸發,冷卻后會在硬質合金表面形成金屬粘結相層薄膜,而硬質合金刀片表面的這種粘結相層薄膜降低了基體與CVD 或PVD涂層的結合力。
硬質合金表面的粘結相層可以通過機械噴砂等方法去除,但去除硬質合金表面的粘結相層以后,硬質合金刀片的外表面的粘結相含量幾乎只有中心部位的50%,這種情況下的硬質合金刀片的強度就變差,而這恰好一直是制約硬質合金刀具發展的重要原因。
在燒結過程中,粘結相鈷層的生成大致分兩個階段:第一階段,當溫度升到共晶溫度時,由于接近鈷的蒸汽壓,這時粘結相鈷開始緩慢析出,析出速度跟爐內真空度和燒結時間有關,真空度越高,鈷蒸發越快;第二階段是冷卻階段,從燒結溫度開始冷卻,鈷一直在析出,試驗證明,當溫度下降到1200℃時,粘結相鈷幾乎停止析出,鈷析出的多少跟冷卻時間關系較大。
如何有效的避免硬質合金表面粘結相層的產生,人們做了很多工作。US62677797號專利公布了用氫氣快冷的方法,通過縮短冷卻時間來減少硬質合金粘結相鈷的析出,但氫氣是高危氣體,在高溫高壓下一旦泄露,危險極大,同時專利并沒有考慮到升溫階段的粘結相鈷析出的問題。公開號為CN 104249153 A專利和專利ZL200810143772.5都提出了,用CO或CO、H2混合氣來抑制粘結相鈷的析出,但由于從燒結溫度到冷卻到1200℃,氣體的加入,只能使粘結相鈷的析出的速度變慢,但由于從燒結溫度冷卻到1200℃,都采用的是自然冷卻,時間太長,所以不可能避免粘結相鈷層的產生;另外,由于CO 是滲碳性氣氛,CO氣體在高溫區發生如下反應2CO→CO2+C,造成合金的碳含量增加,這對于合金燒結來說是致命的。
技術實現要素:
針對上述現有技術存在的不足,本發明的目的是提供一種安全、可靠的硬質合金燒結工藝,以有效抑制粘結相鈷的析出,同時縮短燒結時間,提高設備利用率。
為實現上述目的,本發明采用的技術方案為:一種硬質合金燒結工藝,其特征在于,在升溫階段,當溫度升高到共晶溫度后保溫,保溫結束后往爐內充入惰性氣體,使爐內壓力保
聲明:
“硬質合金燒結工藝的制作方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)