專利名稱：一種消除硬質(zhì)合金中非化合碳相的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硬質(zhì)合金生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種消除硬質(zhì)合金中非化合碳相的 生產(chǎn)工藝，通過對燒結(jié)后的硬質(zhì)合金進行氣淬快冷，消除硬質(zhì)合金中非化合碳相。
背景技術(shù)：
在硬質(zhì)合金的生產(chǎn)中，碳含量的控制始終是質(zhì)量控制的核心，合金制品燒結(jié)后常 常會有局部或整爐輕重不一的滲碳現(xiàn)象發(fā)生，滲碳是由于金相組織中出現(xiàn)了非正常的非化 合碳相(石墨夾雜)。滲碳將導(dǎo)致硬質(zhì)合金制品的耐磨性和韌性降低，同時容易導(dǎo)致合金 焊接后脫焊，因而滲碳的制品被視為不合格品，為了挽回?fù)p失，生產(chǎn)企業(yè)想盡一切辦法對滲 碳合金成品進行脫碳處理，現(xiàn)有的硬質(zhì)合金制品脫碳處理工藝是把滲碳的硬質(zhì)合金制品放 入AL2O3填料中，利用氫氣的脫碳作用在氫氣爐內(nèi)加熱到液相溫度以上進行返燒處理，這種 工藝對于輕微滲碳的產(chǎn)品(Ctl2級別以下)有一定的脫碳作用，但對于嚴(yán)重滲碳的產(chǎn)品(Ctl2 以上)脫碳并不徹底，處理后的合金斷面拋光后在金相顯微鏡下仍然可以觀察到非化合碳 相(石墨夾雜)，另外這種工藝在返燒過程容易導(dǎo)致合金晶粒長大、硬度下降，同樣降低了 合金的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種工藝方法簡單，操作容易，成 本低，可有效消除硬質(zhì)合金滲碳制品(Ctl2以上)中非化合碳相，脫碳處理后合金制品金相組 織完全正常，硬度與抗彎強度相比處理前均有明顯提高，使用性能達到正常合金水平的消 除硬質(zhì)合金中非化合碳相的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明一種消除硬質(zhì)合金中非化合碳相的生產(chǎn)工藝，包括下述工藝步驟第一步真空加熱將已發(fā)生滲碳的硬質(zhì)合金在真空度小于5Pa的真空爐中加熱至1400°C -1450 恒溫10-30分鐘；第二步惰性氣體氣淬快冷在第一步恒溫結(jié)束后，向所述真空爐中充入高純氬氣或氮氣至環(huán)境壓力達到 0. 4-0. 8MPa，強制冷卻，控制真空爐溫度在15-30分鐘內(nèi)冷卻至30_50°C，出爐。本發(fā)明中，所述強制冷卻采用風(fēng)機強制攪拌。本發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，將滲碳的合金在高真空中加熱到1400°C-145(TC， C02至Ctl8級別的石墨夾雜會完全溶解在粘結(jié)相中，然后對合金進行強制氣淬快冷，氣淬冷卻 速度達到45°c /分-95°c /分，使溶解在粘結(jié)相中的游離碳來不及析出合金便已冷卻至固 態(tài)，可以有效消除合金中Ctl2級別至Ctl8級別的非化合碳相(石墨夾雜)，同時，合金仍能夠 保持正常的相態(tài)組織；脫碳處理后的合金制品金相組織完全正常，硬度與抗彎強度相比處 理前均有明顯提高，使用性能達到正常合金的水平。綜上所述，本發(fā)明工藝方法簡單，操作容易，成本低，可有效消除硬質(zhì)合金滲碳制
3品中C02級別至C08級別的非化合碳相，脫碳處理后合金制品金相組織完全正常，硬度與抗 彎強度相比處理前均有明顯提高，使用性能達到正常合金水平；適于工業(yè)化生產(chǎn)，可有效提 高硬質(zhì)合金成品合格率。


附圖Ia為實施例1中的滲碳合金制品未經(jīng)本發(fā)明方法處理前的金相照片。附圖Ib為實施例1中的滲碳合金制品經(jīng)本發(fā)明方法處理后的滲碳合金制品金相 照片。附圖2a為實施例2中的滲碳合金制品未經(jīng)本發(fā)明方法處理前的金相照片。附圖2b為實施例2中的滲碳合金制品經(jīng)本發(fā)明方法處理后的滲碳合金制品金相 照片。附圖3a為實施例3中的滲碳合金制品未經(jīng)本發(fā)明方法處理前的金相照片。附圖3b為實施例3中的滲碳合金制品經(jīng)本發(fā)明方法處理后的滲碳合金制品金相 照片。對比附圖la、附圖lb，附圖2a、附圖2b，附圖3a、附圖3b可知，經(jīng)本發(fā)明方法處理
后的滲碳合金制品在金相顯微鏡下觀察沒有發(fā)現(xiàn)非化合碳相。
具體實施例方式實施例1處理對象YG6滲碳合金(非化合碳C。8)將合金制品置于普通石墨舟皿中在真空度小于5Pa的真空爐中加熱至1450°C，恒 溫10分鐘，充氬氣或氮氣至0. 6MPa，采用風(fēng)機強制攪拌，控制真空爐溫度在15分鐘內(nèi)冷卻 至40°C，出爐；冷卻速度達到94°C /分。處理后的合金制品在金相顯微鏡下觀察沒有發(fā)現(xiàn) 非化合碳相。見附圖lb。實施例2處理對象YG8滲碳合金(非化合碳CJ將合金制品置于普通石墨舟皿中在真空度小于5Pa的真空爐中加熱至1430°C，恒 溫20分鐘，充氬氣或氮氣至0. 4MPa，采用風(fēng)機強制攪拌，控制真空爐溫度在22分鐘內(nèi)冷卻 至30°C，出爐；冷卻速度達到64°C /分。處理后的合金制品在金相顯微鏡下觀察沒有發(fā)現(xiàn) 非化合碳相。見附圖2b。實施例3處理對象YG8滲碳合金(非化合碳Ctl4)將合金制品置于普通石墨舟皿中在真空度小于5Pa的真空爐中加熱至1400°C，恒 溫30分鐘，充氬氣或氮氣至0. 8MPa，采用風(fēng)機強制攪拌，控制真空爐溫度在30分鐘內(nèi)冷卻 至50°C，出爐；冷卻速度達到45°C /分。處理后的合金制品在金相顯微鏡下觀察沒有發(fā)現(xiàn) 非化合碳相。見附圖3b。對比例1表1為滲碳合金制品未使用本發(fā)明方法處理前的性能指標(biāo)；表2為滲碳合金制品 經(jīng)本發(fā)明方法氣淬快冷處理后的性能指標(biāo)
表 1 表2 從表1、表2的參數(shù)可以看出，滲碳合金制品經(jīng)過本發(fā)明方法氣淬快冷處理后，滲 碳合金制品不但沒有非化合碳組織(夾雜石墨)，而且硬度和抗彎強度指標(biāo)明顯高于未經(jīng) 本發(fā)明方法氣淬快冷處理的滲碳合金制品。
權(quán)利要求
一種消除硬質(zhì)合金中非化合碳相的生產(chǎn)工藝，包括下述步驟第一步真空加熱將已發(fā)生滲碳的硬質(zhì)合金在真空度小于5Pa的真空爐中加熱至1400℃ 1450℃，恒溫10 30分鐘；第二步惰性氣體氣淬快冷在第一步恒溫結(jié)束后，向所述真空爐中充入高純氬氣或氮氣至環(huán)境壓力達到0.4 0.8MPa，強制冷卻，控制真空爐溫度在15 30分鐘內(nèi)冷卻至30 50℃，出爐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除硬質(zhì)合金中非化合碳相的生產(chǎn)工藝，其特征在于 所述強制冷卻采用風(fēng)機強制攪拌。
全文摘要
一種消除硬質(zhì)合金中非化合碳相的生產(chǎn)工藝，是將已發(fā)生滲碳的硬質(zhì)合金在真空爐中加熱后；進行惰性氣體氣淬快冷。本發(fā)明將滲碳的合金在高真空中，使C02至C08級別的石墨夾雜完全溶解在粘結(jié)相中，然后進行氣淬快冷，使溶解在粘結(jié)相中的游離碳來不及析出合金便已冷卻至固態(tài)，可以有效消除合金中C02級別至C08級別的非化合碳相(石墨夾雜)，同時，合金保持正常的相態(tài)組織；而硬度與抗彎強度比處理前有明顯提高，使用性能達到正常合金的水平。本發(fā)明工藝方法簡單，操作容易，成本低，可有效消除硬質(zhì)合金滲碳制品中的非化合碳相，脫碳處理后合金制品金相組織完全正常，硬度與抗彎強度相比處理前均有明顯提高，使用性能達到正常合金水平；適于工業(yè)化生產(chǎn)，可有效提高硬質(zhì)合金成品合格率。
文檔編號C22F1/00GK101921975SQ20101017809
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者高彥波 申請人:長沙華信合金機電有限公司