CN111763864A - 一种WC-Co硬质合金再生料的晶粒度大小的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种WC‑Co硬质合金再生料的晶粒度大小的控制方法,包括以下依次进行的步骤:锌熔、干式球磨、筛分、湿式球磨、制备混合料、制粒、压制成型、烧结;通过采用低于常规烧结温度的1390℃~1400℃进行先后两次低温烧结,使得本申请制得的硬质合金再生料的晶粒度均匀控制在1.2μm~1.6μm中的某一个数值的附近,本申请中的晶粒度大小的上下限范围显著地小于1.2μm~1.6μm,使得本申请制得的硬质合金再生料的各项性能的稳定性与均一性得到了显著地提高,从而实现了利用回收废旧硬质合金制备晶粒度大小更加均匀的WC‑Co硬质合金再生料。
Description
技术领域
本发明涉及废旧硬质合金回收再生技术领域,具体涉及一种WC-Co硬质合金再生料的晶粒度大小的控制方法。
背景技术
硬质合金具有高强度、高硬度、高耐磨性和抗热冲击性等一些列优良的力学性能,被广泛应用于在矿山开采、油田勘探和机械加工等领域,被誉为“工业牙齿”。众所周知,制备硬质合金的主要原料金属钨和钴的储量是极少的,而且散布极不均衡,经过多年的工业耗费,这两种原料资源日益贫化。因此,回收废旧硬质合金越来越重要,通过废旧硬质合金制备硬质合金再生料,不仅可以解决稀缺钨资源和钴资源的短缺问题,也对发展循环经济以及充分利用自然经济有重要意义。
废旧硬质合金在回收过程中,不同牌号、不同类别如WC-Co类,WC-Co-Ti类以及其他钢结合金等废旧硬质合金混杂后给后续硬质合金再生料的生产和制造带来了很大的困难。即使同为WC-Co类废旧硬质合金,也常因为不同厂家生产、批次不同等因素造成废旧硬质合金的晶粒度大小的不同,进而造成硬质合金再生料的晶粒度大小不均,导致硬质合金再生料的性能的不稳定。
因此,控制WC-Co硬质合金再生料的晶粒度大小均匀,对于稳定硬质合金再生料的性能具有十分重要的意义。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种WC-Co硬质合金再生料的晶粒度大小的控制方法。
为解决上述的技术问题,本发明提供的技术方案为:
一种WC-Co硬质合金再生料的晶粒度大小的控制方法,包括以下依次进行的步骤:
1)锌熔:将废旧硬质合金进行锌熔处理;
2)干式球磨:将步骤1)锌熔处理完成后得到的产物进行干式球磨处理;
3)筛分:将步骤2)干式球磨处理完成后得到的粉末采用170~190目筛网进行筛分,取筛下物;
4)湿式球磨:将步骤3)筛分得到的筛下物进行湿式球磨处理;
5)制备混合料:向步骤4)湿式球磨完成后得到的粉末中加入成型剂,然后依次进行干燥、筛分,筛分得到的筛下物即为混合料;
6)制粒:将步骤5)得到的混合料进行制粒处理,得到制粒料;
7)压制成型:将步骤6)制得的制粒料压制成目标所需形状;
8)烧结:将步骤7)压制成型完成后制得的产物进行烧结处理,一次烧结温度为1390℃~1400℃,一次烧结保温过程结束后进行随炉冷却,冷却至950℃~1050℃后再次升温至1390℃~1400℃进行二次烧结,二次烧结完成后制得WC-Co硬质合金再生料。
优选的,步骤1)中,废旧硬质合金包括以下质量百分数的组分:5wt%~10wt%的钴,余量的碳化钨;碳化钨的晶粒度为1.2μm~1.6μm。
优选的,步骤2)中,干式球磨中,球料比为2:1,磨球的直径为6mm~10mm,干式球磨时间为2.5小时~3小时。
优选的,步骤3)中,将步骤3)干式球磨处理完成后得到的粉末采用180目筛网进行筛分。
优选的,步骤4)中,湿式球磨时间为48小时,湿式球磨完成后卸料过滤选择1500目不锈钢过滤网过滤,以用于确保料浆中无粗颗粒。
优选的,步骤5)中,成型剂为聚乙二醇PEG或者石蜡,成型剂的添加量为2wt%,筛网是350目。
本申请提供了一种WC-Co硬质合金再生料的晶粒度大小的控制方法,包括以下依次进行的步骤:锌熔、干式球磨、筛分、湿式球磨、制备混合料、制粒、压制成型、烧结;
通过采用低于常规烧结温度的1390℃~1400℃进行先后两次低温烧结,使得本申请制得的硬质合金再生料的晶粒度均匀控制在1.2μm~1.6μm中的某一个数值的附近,虽然本申请中的晶粒度仍然存在上下限,但是本申请中的晶粒度大小的上下限范围显著地小于1.2μm~1.6μm,使得本申请制得的硬质合金再生料的各项性能的稳定性与均一性得到了显著地提高,从而实现了利用回收废旧硬质合金制备晶粒度大小更加均匀的WC-Co硬质合金再生料。
附图说明
图1为本发明的实施例1制备得到的WC-Co硬质合金再生料(牌号为再生YG6)的SEM图;
图2为本发明中的对比例1中的原生硬质合金(牌号为原生YG6)的SEM图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本申请提供了一种WC-Co硬质合金再生料的晶粒度大小的控制方法,包括以下依次进行的步骤:
1)锌熔:将废旧硬质合金进行锌熔处理;
2)干式球磨:将步骤1)锌熔处理完成后得到的产物进行干式球磨处理;
3)筛分:将步骤2)干式球磨处理完成后得到的粉末采用170~190目筛网进行筛分,取筛下物;
4)湿式球磨:将步骤3)筛分得到的筛下物进行湿式球磨处理;
5)制备混合料:向步骤4)湿式球磨完成后得到的粉末中加入成型剂,然后依次进行干燥、筛分,筛分得到的筛下物即为混合料;
6)制粒:将步骤5)得到的混合料进行制粒处理,得到制粒料;
7)压制成型:将步骤6)制得的制粒料压制成目标所需形状;
8)烧结:将步骤7)压制成型完成后制得的产物进行烧结处理,一次烧结温度为1390℃~1400℃,一次烧结保温过程结束后进行随炉冷却,冷却至950℃~1050℃后再次升温至1390℃~1400℃进行二次烧结,二次烧结完成后制得WC-Co硬质合金再生料。
在本申请的一个实施例中,步骤1)中,废旧硬质合金包括以下质量百分数的组分:5wt%~10wt%的钴,余量的碳化钨;碳化钨的晶粒度为1.2μm~1.6μm。
在本申请的一个实施例中,步骤2)中,干式球磨中,球料比为2:1,磨球的直径为6mm~10mm,干式球磨时间为2.5小时~3小时。
在本申请的一个实施例中,步骤3)中,将步骤3)干式球磨处理完成后得到的粉末采用180目筛网进行筛分。
在本申请的一个实施例中,步骤4)中,湿式球磨时间为48小时,湿式球磨完成后卸料过滤选择1500目不锈钢过滤网过滤,以用于确保料浆中无粗颗粒。
在本申请的一个实施例中,步骤5)中,成型剂为聚乙二醇PEG或者石蜡,成型剂的添加量为2wt%,筛网是350目。
本申请中,步骤8)中,一次烧结温度为1390℃~1400℃,一次烧结保温过程结束后进行随炉冷却,冷却至950℃~1050℃后再次升温至1390℃~1400℃进行二次烧结,采用低于常规烧结温度的1390℃~1400℃进行低温烧结且前后低温烧结两次,控制晶粒的生长速度与生长过程,使得晶粒同步长大,使得晶粒长得更加大小均匀,使得本申请制得的硬质合金再生料的晶粒度均匀控制在1.2μm~1.6μm中的某一个数值的附近,虽然本申请中的晶粒度仍然存在上下限,但是本申请中的晶粒度大小的上下限范围显著地小于1.2μm~1.6μm,例如本申请中的晶粒度大小的上下限范围为1.5μm~1.6μm。
本申请中,步骤2)干式球磨中,确保表层已锌熔好的部分粉碎成粉末,合金内部未熔透的部分不被机械破碎成粉末。
本申请中,步骤3)筛分中,筛上物返回步骤1),再次依次进行锌熔处理以及干式球磨处理。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的一种WC-Co硬质合金再生料的晶粒度大小的控制方法进行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
一种WC-Co硬质合金再生料的晶粒度大小的控制方法,制备再生YG6硬质合金,包括以下依次进行的步骤:
1)锌熔:将废旧硬质合金进行锌熔处理;
步骤1)中,废旧硬质合金包括以下质量百分数的组分:6wt%的钴,余量的碳化钨;碳化钨的晶粒度为1.2μm~1.6μm;
2)干式球磨:将步骤1)锌熔处理完成后得到的产物进行干式球磨处理;
步骤2)中,干式球磨中,球料比为2:1,磨球的直径为6mm~10mm,干式球磨时间为3小时;
3)筛分:将步骤2)干式球磨处理完成后得到的粉末采用180目筛网进行筛分,取筛下物;
4)湿式球磨:将步骤3)筛分得到的筛下物进行湿式球磨处理;
步骤4)中,湿式球磨时间为48小时,湿式球磨完成后卸料过滤选择1500目不锈钢过滤网过滤,以用于确保料浆中无粗颗粒;
5)制备混合料:向步骤4)湿式球磨完成后得到的粉末中加入成型剂,然后依次进行干燥、筛分,筛分得到的筛下物即为混合料;
步骤5)中,成型剂为石蜡,成型剂的添加量为2wt%,筛网是350目;
6)制粒:将步骤5)得到的混合料进行制粒处理,得到制粒料;
7)压制成型:将步骤6)制得的制粒料压制成目标所需形状;
8)烧结:将步骤7)压制成型完成后制得的产物进行烧结处理,一次烧结温度为1395℃,一次烧结保温过程结束后进行随炉冷却,冷却至1000℃后再次升温至1395℃进行二次烧结,二次烧结完成后制得WC-Co硬质合金再生料。
经检测,实施例1制备的WC-Co硬质合金再生料的性能数据见表1。
表1实施例1制备的WC-Co硬质合金再生料与对比例1的性能数据
本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术,不再赘述。
本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种WC-Co硬质合金再生料的晶粒度大小的控制方法,其特征在于,包括以下依次进行的步骤:
1)锌熔:将废旧硬质合金进行锌熔处理;
2)干式球磨:将步骤1)锌熔处理完成后得到的产物进行干式球磨处理;
3)筛分:将步骤2)干式球磨处理完成后得到的粉末采用170~190目筛网进行筛分,取筛下物;
4)湿式球磨:将步骤3)筛分得到的筛下物进行湿式球磨处理;
5)制备混合料:向步骤4)湿式球磨完成后得到的粉末中加入成型剂,然后依次进行干燥、筛分,筛分得到的筛下物即为混合料;
6)制粒:将步骤5)得到的混合料进行制粒处理,得到制粒料;
7)压制成型:将步骤6)制得的制粒料压制成目标所需形状;
8)烧结:将步骤7)压制成型完成后制得的产物进行烧结处理,一次烧结温度为1390℃~1400℃,一次烧结保温过程结束后进行随炉冷却,冷却至950℃~1050℃后再次升温至1390℃~1400℃进行二次烧结,二次烧结完成后制得WC-Co硬质合金再生料。
2.根据权利要求1所述的一种WC-Co硬质合金再生料的晶粒度大小的控制方法,其特征在于,步骤1)中,废旧硬质合金包括以下质量百分数的组分:5wt%~10wt%的钴,余量的碳化钨;碳化钨的晶粒度为1.2μm~1.6μm。
3.根据权利要求1所述的一种WC-Co硬质合金再生料的晶粒度大小的控制方法,其特征在于,步骤2)中,干式球磨中,球料比为2:1,磨球的直径为6mm~10mm,干式球磨时间为2.5小时~3小时。
4.根据权利要求1所述的一种WC-Co硬质合金再生料的晶粒度大小的控制方法,其特征在于,步骤3)中,将步骤3)干式球磨处理完成后得到的粉末采用180目筛网进行筛分。
5.根据权利要求1所述的一种WC-Co硬质合金再生料的晶粒度大小的控制方法,其特征在于,步骤4)中,湿式球磨时间为48小时,湿式球磨完成后卸料过滤选择1500目不锈钢过滤网过滤,以用于确保料浆中无粗颗粒。
6.根据权利要求1所述的一种WC-Co硬质合金再生料的晶粒度大小的控制方法,其特征在于,步骤5)中,成型剂为聚乙二醇PEG或者石蜡,成型剂的添加量为2wt%,筛网是350目。
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