钨钴类硬质合金的制备方法与流程

本发明涉及硬质合金生产技术领域，尤其涉及一种钨钴类硬质合金的制备方法。

背景技术：

现有技术中，生产硬质合金大多采用喷雾干燥塔对湿磨后的硬质合金物料进行干燥造粒。进行喷雾干燥时，浆体状的硬质合金物料在压力泵和雾化器作用下被分散为小液滴，这些小液滴在高温作用下形成满足一定粒度等级的造粒料，同时，在抽风机作用下细微粉末被旋风分离器收集形成旋风料。由于旋风料的平均粒径小，模压成型时填粉度高，内应力较大，排气困难，成型性差；挤压成型时成型剂不易包裹其表面，成型性差，均导致旋风料难以合理利用。

然而，硬质合金物料成本较高，产品利润率低，经统计，在制备过程中，制备出的合格的造粒料约占原料总投入量的88～92％，直接损失原料约占3％，旋风料约占3～7％，因此，将旋风料进行合理利用必将成为利润增长点。为了再利用旋风料，一般是将旋风料进行二次重工处理，使其成为合格的造粒料，但是重工处理存在二次损耗，并且增加了生产成本。

技术实现要素：

为解决现有技术中采用喷雾干燥工艺制备钨钴类硬质合金产生的旋风料难以再利用的技术问题，本发明提供一种能够利用旋风料生产合格钨钴类硬质合金的钨钴类硬质合金的制备方法。

本发明提供一种钨钴类硬质合金的制备方法，包括以下步骤：

将碳化钨粉与钴粉进行湿磨混合后喷雾干燥获得造粒料和旋风料；

将所述造粒料与所述旋风料按照质量比大于等于3.38的比例混合，并与成型剂混合获得混合料；及

将所述混合料挤压成型、干燥、烧结以获得钨钴类硬质合金。

本发明提供的钨钴类硬质合金的制备方法将喷雾干燥工艺获得的旋风料按照一定的比例与合格的造粒料混合制备钨钴类硬质合金，在不影响钨钴类硬质合金良品率的情况下既实现了旋风料的合理利用，还降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明提供的钨钴类硬质合金的制备方法的流程图。

图2为图1所示的钨钴类硬质合金的制备方法由实施例1～4及对比例1～5获得的样品的质量检测对比结果。

具体实施方式

本发明提供一种钨钴类硬质合金的制备方法，能够实现喷雾干燥过程中由旋风分离器收集的旋风料的再利用。可以理解，采用喷雾干燥进行造粒的过程中，细微粉末在抽风机作用下被旋风分离器收集形成旋风料。

请参阅图1，本发明提供的钨钴类硬质合金的制备方法，主要包括以下步骤：

s1：将碳化钨粉与钴粉进行湿磨混合后喷雾干燥获得造粒料和旋风料；

s2：将造粒料与旋风料按照质量比大于等于3.38的比例混合，并与成型剂混合获得混合料；及

s3：将混合料挤压成型、干燥、烧结以获得钨钴类硬质合金。

进一步地，碳化钨粉的平均粒径为0.4～0.8μm。钴粉的平均粒径为0.8～1.0μm。

进一步地，成型剂可以是乙基纤维素，也可以是石蜡或者peg(聚乙二醇)。

进一步地，所述造粒料的平均粒径为80～150μm，且松装密度大于等于3.3g/cm³。所述旋风料的平均粒径为3～15μm。

实施例1

本实施例中，钨钴类硬质合金的制备方法包括以下步骤：将碳化钨粉与钴粉进行湿磨混合后喷雾干燥获得造粒料与旋风料，其中，旋风料由旋风分离器收集获得，造粒料的松装密度为3.3g/cm³；将55质量份的造粒料、5质量份的旋风料及4.4质量份的乙基纤维素混合获得混合料；将混合料挤压成型、干燥、烧结以获得钨钴类硬质合金。

实施例2

本实施例与实施例1中钨钴类硬质合金的制备方法包括的步骤基本相同，不同之处在于：混合料由50质量份的造粒料、10质量份的旋风料及4.4质量份的乙基纤维素混合获得。

实施例3

本实施例与实施例1中钨钴类硬质合金的制备方法包括的步骤基本相同，不同之处在于：混合料由47质量份的造粒料、13质量份的旋风料及4.4质量份的乙基纤维素混合获得。

实施例4

本实施例与实施例1中钨钴类硬质合金的制备方法包括的步骤基本相同，不同之处在于：混合料由46.3质量份的造粒料、13.7质量份的旋风料及4.4质量份的乙基纤维素混合获得。

对比例1

本对比例与实施例1中钨钴类硬质合金的制备方法包括的步骤基本相同，不同之处在于：混合料由46.2质量份的造粒料、13.8质量份的旋风料及4.4质量份的乙基纤维素混合获得。

对比例2

本对比例与实施例1中钨钴类硬质合金的制备方法包括的步骤基本相同，不同之处在于：混合料由46质量份的造粒料、14质量份的旋风料及4.4质量份的乙基纤维素混合获得。

对比例3

本对比例与实施例1中钨钴类硬质合金的制备方法包括的步骤基本相同，不同之处在于：混合料由45质量份的造粒料、15质量份的旋风料及4.4质量份的乙基纤维素混合获得。

对比例4

本对比例与实施例1中钨钴类硬质合金的制备方法包括的步骤基本相同，不同之处在于：混合料由30质量份的造粒料、30质量份的旋风料及4.4质量份的乙基纤维素混合获得。

对比例5

本对比例与实施例1中钨钴类硬质合金的制备方法包括的步骤基本相同，不同之处在于：混合料由10质量份的造粒料、50质量份的旋风料及4.4质量份的乙基纤维素混合获得。

需要说明的是，实施例1～4及对比例1～5采用的原料及工艺参数基本一致。

请参阅图2，对实施例1～4及对比例1～5获得的混合料在挤压成型过程中的挤压喂料形貌进行观察并测量所需挤压压力，此外，计算实施例1～4及对比例1～5获得的钨钴类硬质合金的良品数量，其中，每个实施例或对比例进行检测的样品数量为50只。

据图2可知，将造粒料与旋风料按照大于等于3.38的质量比混合获得的混合料在挤压成型过程中干湿软硬合适，并且制备的钨钴类硬质合金产品全部为良品。因此，本发明提供的钨钴类硬质合金的制备方法实现了旋风料的再利用，有利于减少资源浪费并节约生产成本。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种钨钴类硬质合金的制备方法，包括以下步骤：将碳化钨粉与钴粉进行湿磨混合后喷雾干燥获得造粒料和旋风料；将所述造粒料与所述旋风料按照质量比大于等于3.38的比例混合，并与成型剂混合获得混合料；及将所述混合料挤压成型、干燥、烧结以获得钨钴类硬质合金。本发明的钨钴类硬质合金的制备方法实现了旋风料的再利用，有利于减少资源浪费并节约生产成本。

技术研发人员：边伟;袁晓波;薛桂全;李尧;王树宏;孙娜;贾耀波;项凤鸣;李军旗;蒋益民
受保护的技术使用者：晋城鸿刃科技有限公司
技术研发日：2018.09.06
技术公布日：2019.01.22