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论文稿YG8硬质合金生产工艺研究混料

湖南冶金职业技能学院

毕业论文

课题：

YG8硬质合金混料生产工艺研究

系部：

质料与冶金工程系

专业：

粉末冶金

班级：

质料0722

学号：

29

姓名：

XXX

完成时间：

2010年5月31日

湖南冶金职业技能学院

结业论文任务书

论文题目：

YG8硬质合金混料工艺研究

学号：

29姓名：

XXX专业：

金属质料工程

指导西席：

蒋漫文

一、主要内容及根本要求

主要内容：

实践研究了YG8硬质合金混料工艺，其中包罗混料工艺流程，各粉末各参数对混料工艺的影响以及混料工艺对后续工艺和产物性能的影响。

根本要求：

1、论文格式准确，论文内容条理清楚有序。

2、混料历程各身分派料比严格凭据理论值进行。

3、实验历程严谨认真，将种种误差缩少到最低水平。

4、认真阐发数据，得出精确新颖的结论。

5、实验历程中严格凭据指导老师的要求进行设备操纵并记载号相关数据。

目　　录

摘　要

Abstract

1前言…………………………………………………………………1

2实验要领……………………………………………………………1

2.1实验原料………………………………………………………2

2.2实验设备……………………………………………………2

3混料…………………………………………………………………3

4压制…………………………………………………………………3

5烧结…………………………………………………………………7

6性能检测…………………………………………………………7

7实验结果与阐发…………………………………………………8

8结论………………………………………………………………9

致　谢……………………………………………………………10

YG8硬质合金混料生产工艺研究

YG8carbideproductiontechnologyresearch——mixing

摘要：

本论文主要讨论研究在生产YG8硬质合金历程中，WC粉和钴粉的配料比例以及它们配料历程对后续生产工艺（压制、烧结）和产物性能的影响。

其中，详细盘算和求证了WC粉和钴粉的配料比，混淆料工艺流程中WC粉和钴粉的球磨和干燥，混料历程中杂质的控制以及混料后对实验结果的阐发和总结。

要害词：

粉末冶金YG8硬质合金混料

Abstract：

Thispapermainlydiscussedresearchontheproductionprocess,wcyg8exhibitionsandcobaltpowdertheproportionoftheingredientsonthefollow-upprocessandtheirproductionprocesses（coercionorsintering）andperformanceimpact.thedetailedcalculationandverificationthewcandcobaltpowderofingredientsandmixmaterialsinwcprocessflowandcobaltpowderofgroundanddry,mixingprocessimpuritiescontrolandmixingaftertheexperimentalresultsofanalysisandsummary.

Keywords：

powdermetallurgyYG8carbidemixedmaterial

1前言

混淆料制备时硬质合金生产历程的一个重要环节，在这个环节中将决定合金的根本身分和性能，还将决定混淆料的烧结性能和压制性能。

混淆料制备的的工艺目的有四个方面：

一、将种种原料配制成具有一定化学身分和力度组成的粉体。

二、将种种原料充实混淆，得到各成份漫衍均匀一致的粉体；三、将增塑剂与粉体充实拌合，制得具有一定要求成型性能的粉体；四、提高粉末的烧结活性，使经一定压力下成型的压坯在一定温度和压力下被烧结，得到一定组织结构和性能的硬质合金。

要实现这四个目的，需要从原料选择、工艺参数制定和工艺控制等三方面努力。

下面我们将分别对混淆料制备的主要工艺的工艺要点及其制备的工艺性能进行讨论，然后对混淆料的性能评价要领及混淆料制备的质量控制进行讨论。

我们通过生产实践，认为混料历程中各身分的配比、杂质的控制以及身分是否混淆均匀是影响混料的主要因素。

故本文只就在生产YG8硬质合金中混料的这些重要因素有关问题谈点粗浅的看法，仅供感兴趣的同行们商榷。

2实验历程

2.1混料历程原理阐发

在YG8硬质合金混料生产工艺中我们严格凭据指导老师的要求，混淆料制备原则工艺流程图如下:

原料

↓

配料

↓

球磨

↓

料浆

↓

干燥

↓

检验

↓

混淆料

图1混淆料制备原则工艺流程图

YG8硬质合金原料主身分派比为8%的钴粉和92%的WC粉。

钴一直是硬质合金的主要粘结相元素。

硬质合金制造产业一般都以金属钴粉作为原料。

硬质合金技能事情者特别体贴的指标是：

含钴量、含氧量、粒度和有害杂质含量等。

碳化钨粉末和钴粉的颗粒度、晶粒度对硬质合金生产工艺的制订及其产物性能都有十分重要的影响，因此我们非常重视这一块。

虽然碳化钨、钴的晶粒度并不即是碳化钨的颗粒度，然而我们通例工艺生产的碳化钨的晶粒度与颗粒度又有一定的联系。

其中钴颗粒中的晶粒金相图分别如下图所示：

粘结相对硬质相得湿润性是影响粉末冶金制品致密化效果的重要因素之一。

金属钴对碳化钨的湿润性好是钴始终都是碳化钨基硬质合金粘结相的首选质料的基础原因。

钴粉的钴含量高固然表明其杂质总量少。

由于种种杂质的存在险些都市影响钴对硬质相的湿润性，所以需要存眷钴粉的含钴量。

一般硬质合金牌号所用钴粉的要求含钴量不低于98.5%，高品质的牌号要求不低于99.5%。

YG8钴元素含量为8%，是硬钴类合金中含钴很高的硬质合金，所以强度和抗打击性很好，但耐磨性欠好。

特别适合于在较低速度上切削，适于制造小尺寸刀具，可以用于加工高强度钢，耐热合金等难加工质料。

图2钴粉颗粒中的晶粒（金相照片）

行星式球磨机原理示意图如图3所示：

2.2配料比运算

YG8配料盘算如下：

钴粉：

8%WC粉：

92%

公式:

D=100÷（X\ρwc+Y\ρCo）

式中D合金的理论密度，g/cm3

ρwc碳化钨的密度，取15.6g/cm3

ρCo钴的密度，取8.9g/cm3

X碳化钨的含量，%

Y钴的含量，%

代入数据得

D=14.71g/cm3

模具尺寸为：

6×6×36

所以单重W=0.6×0.6×3.6×14.71=19.06g

其中压制20个

单重W=19.6×20个=381.2g

所需WC=381.2×92%=350.704g

钴粉=381.2×8%=30.496g

其中混淆料中主身分所占比例和身分如下表所示：

表1混淆料中主身分所占比例和身分

身分

在混淆料中所占比例

取1公斤混淆料时各身分含量

WC粉

92%

920g

钴粉

8%

80g

2.3配料历程

2.3.1球磨筒的清洗

2.3.2目的：

将球磨筒清洗洁净，防备WC粉和钴粉脏化。

了解球磨机的事情原理，掌握球磨机的操纵。

2.3.3实验历程：

清洗混料筒时，用到的清洗剂为酒精，酒精必须是清澈纯净，污浊含杂质的酒精清洗效果不佳。

先将合金球（图3所示）放入球磨筒，其中每个球磨筒放入20—30个合金球。

参加合金球后，往球磨筒内倒入酒精，挡住合金球，超过合金球平面3—5厘米。

准备就绪后，盖上相应的球磨筒盖子，验证球磨筒盖子边沿是否会因为盖子未拧紧或皮圈巨细不适宜而有酒精漏出。

查验球磨筒严实无酒精露出后，接下来将球磨筒装入球磨机，用标签编号。

其中我们一共清洗四个球磨筒，打开球磨机开关，视察一下球磨的转速，为了更好地混料，使球磨筒清洗洁净，通过听合金球在球磨筒与筒壁碰撞的声音，我们将球磨机的转速调为28转每秒。

转速太快会使合金球紧贴球磨筒作圆周运动，达不到球磨效果；转速太慢，球磨将需要更长时间，影响球磨效率。

图4

球磨时间定为12h。

按上述操纵，清洗球磨筒2遍。

2.3.4结果阐发：

球磨12h后，将球磨筒取出，通过检察酒精污浊水平，便可得知球磨筒是否清晰洁净，须要时清洗2大概3次。

2.3.5称量WC粉和钴粉的含量

将天平调零后，在天平的左右两端均放上一张洁净滤纸，称取80克钴粉（如图4），920克WC粉（如图5）。

倒入球磨筒内，参加酒精，约莫超过混淆料平面2厘米。

图5图6

混料

按相应编号装好球磨筒后，启动球磨机，将球磨机的转速调为20转每秒。

这次球磨混料的时间为36个小时。

取料

打开球磨筒盖子，将球磨后剩余的酒精倒入盘1内，并将合金球倒入盘2内，以及用剩余酒精将贴在球磨筒壁的混淆料突入盘2内。

待粉末沉淀后，用洁净的针将酒精吸出，可放入干燥机干燥。

2.3.8干燥并冷却

常见的料浆干燥工艺有：

常压干燥、真空干燥、喷雾干燥。

凭据我们现有的条件，我们选择的是真空干燥。

真空干燥系统原理示意图如图6所示：

图7

众所周知，在负压状态将液体酿成气体挥发掉所需要的温度比常压的要低得多。

真空干燥就是这一原理的一种应用。

真空度的控制：

一般情况下把真空度控制在800~650Kpa之间。

干燥时间为1个小时，干燥后冷却，且在干燥与冷却历程中均在抽真空负压状态下进行。

冷却后将粉末密封在塑料袋内。

、压碎脱筛

真空干燥柜产出的料根本是块状料，必须经过压碎、均匀化以及脱筛处置惩罚后才气通过正常压制得到“不脏化”的压坯。

其中筛子的筛目为80孔、孔径20mm。

称量筛后的粉末的质量。

记载数据。

2.4掺胶

将增塑剂与粉末充实拌合是为了改进粉末压制性能所接纳的重要工艺历程。

拌合的质量优劣不但影响粉末的压制性能，产生“未压好”、“分层”、“断裂”等压制废品，还会由于增塑剂的局部富集而产生“脏化”和局部“渗碳”等废品。

影响掺和质量的有掺合方法、掺合前的准备、掺合工艺参数、溶剂排干和继后处置惩罚等无方面。

2.5粉末的准备

要将增塑剂溶液与粉末拌合均匀，粉末的团粒巨细对增塑剂掺合均匀度的影响是不容忽视的。

拌合前粉末团粒度不能太粗，一般要经过50~80目的振动筛处置惩罚，较难成型的粉末还要更细一些。

2.6增塑剂溶液的准备

差异的增塑剂有差异的溶解特性，通常被选为增塑剂溶液的有：

溶解汽油、酒精、乙烷、庚烷……等等。

我们选择溶解汽油作为增塑剂。

将称量好的粉末倒入洁净盘内，凭据掺合工艺参数，盘算应参加的增塑剂，接纳手工拌合，搅拌均匀，即可投入到压制工艺中。

（先称量瓶内现有增塑剂的重量，再称量拌合后瓶内剩余增塑剂的重量，即得用掉增塑剂的重量。

）

3实验结果阐发

表2

阐发

实验结果

原因阐发

处置惩罚要领

备注

干燥后块状混淆料较多

1、混料球磨时参加酒精不敷。

2、干燥时间过长

1、混料球磨时，酒精挡住混淆料面3~5厘米。

2、不绝视察混淆料干燥历程及干燥状况

压制时压坯易产生断裂

增塑剂拌合不均或太稀

1、严格凭据增塑剂浓度以及拌合工艺参数参加增塑剂。

2、视察料湿度来判断粉—液掺合是否均匀。

4结论

混料历程是硬质合金生产的一个重要工艺，这个环节的乐成与否直接影响到背面压制工艺中产物是否能成行以及烧结后产物的各方面性能。

配料历程比力要害的因素是化学身分和种种原料粒度的选择。

主身分我们选择粘结性能最好的钴粉和原质料WC粉。

化学身分派比中还包罗杂质元素的控制，碳、氧含量的控制。

公道球磨应该满足以下四点：

1、使种种原料充实混淆，到达均匀漫衍的目的。

2、使种种粉末颗粒的粒度切合牌号设计的要求。

3、增加粉末体的烧结活性，使混淆料经压制后在一定烧结条件能到达致密化的要求。

4、使粉末经过公道的压制、烧结之后得到所要求的合金性能。

料浆干燥的工艺目的就是将球磨料浆中的粉末研磨介质分散，得到工艺要求的牌号粉末，并宁静地接纳研磨介质。

干燥的目的：

1、分散研磨介质的历程要制止混淆料各组分不会出现偏析

2、防备物料增氧。

所有干燥工艺绝不例外地接纳加热蒸发法，虽然差异工艺加热的温度有些差异。

3、制止物料形成硬块，尽可能得到松散的粉末良好的混淆料压制成型性能是得到优良压坯的必须条件之一。

混淆料的松装密度颠簸小，装模稳定性好，在同一压制条件下生产的压坯的单重颠簸也小。

混淆料的流动性是描述混淆料流动能力巨细的参数。

压制成型历程中，要求混淆料能够快速地将模腔完全、充实地填充。

其中压坯收缩系数小的一般用粗料，压坯收缩系数大的一般用细料。

混淆料的粒度组成是影响压制致密化历程的重要因素，必须恰本地予以控制。

参考文献：

[1]《金属学与热处置惩罚》编著：

崔忠圻，覃耀春出书：

机器产业出书社

[2]《粉末冶金原理》编著：

黄培云出书：

冶金产业出书社

[3]《硬质合金制造工艺学》编著：

周盛安出书：

自贡硬质合金有限责任公司

致谢

时光急忙如流水，转眼便是大学结业时节，春梦秋云，聚散真容易。

离校日期已日趋临近，结业论文的的完成也随之进入了尾声。

从开始进入课题到论文的顺利完成，一直都离不开老师、同学、朋友给我热情的资助，在这里请担当我诚挚的谢意!

再回顾，在这几个月里，我学到了许多，深刻地体会到了“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的原理。

在本论文的写作历程中，我的导师蒋老师倾注了大量的心血，从选题到开题陈诉，从写作提纲，到一遍又一各处指出每稿中的具体问题，严格把关，循循善诱，在此我表现衷心谢谢。

同时我还要谢谢在我学习期间给我极大体贴和支持的列位老师以及体贴我的同学和朋友。

写作结业论文是一次再系统学习的历程，结业论文的完成，同样也意味着新的学习生活的开始。

别的，本文最终得以顺利完成，也是与其他授课老师的资助分不开的，虽然他们没有直接到场我的论文指导，但在开题时也给我提供了不少的意见，提出了一系列可行性的发起，他们是胡金娥老师，何世文老师，周兴灵老师，周书助老师，郭峰老师，高建翔老师等，在此向他们表现深深的谢谢！