一種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法
【專利摘要】本發明公開了一種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法，其工藝步驟包括：a、擠壓機壓制成形；b、壓制石墨舟皿裝載坯料以進行自然干燥；c、坯料裁切；d、將坯料隨脫膠預燒石墨舟皿放入脫膠爐內進行脫膠預燒；e、坯料機械加工；f、于石墨蓋板的蓋板V形槽表面、石墨底板的底板V形槽表面涂覆防粘涂料；g、防粘涂料自然干燥；h、燒結裝載石墨舟皿裝載坯料，坯料卡持于底板V形槽與蓋板V形槽之間；i、將坯料隨燒結裝載石墨舟皿放入真空燒結爐，關閉爐門后進行抽真空；j、坯料真空燒結；k、隨爐冷卻至室溫，圓形棒材制備完成。通過上述工藝步驟設計，本發明能有效減少彎曲率并避免粘結現象，即能有效提高硬質合金圓形棒材質量及成品率。
【專利說明】一種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及硬質合金燒結加工【技術領域】，尤其涉及一種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法。
【背景技術】
[0002]硬質合金是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料；硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500°C的溫度下也基本保持不變，在1000°C時仍有很高的硬度。憑借著上述優良性能，硬質合金被廣泛地應用于刀具材料，如車刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等。
[0003]另外，對于硬質合金而言，其一般包括有難熔金屬化合物以及粘結金屬，粘結金屬包括有鈷、鎳等；在硬質合金加工行業中，作為重要的燒結設備，真空碳管燒結爐被廣泛地應用；對于硬質合金而言，在實際的燒結過程中，硬質合金工件很容易與用于承放工件的石墨舟皿粘結,進而造成工件報廢。
[0004]需進一步指出，在利用真空燒結爐對硬質合金工件進行真空燒結作業的過程中，如何有效地減少工件彎曲變形(即降低工件的彎曲率)已成為硬質合金加工行業不斷努力的方向。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法，該硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法能夠有效地減少彎曲率且能夠有效地避免真空燒結時所出現的粘結現象，即能夠有效地提高硬質合金圓形棒材真空燒結的質量以及成品率。
[0006]為達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現。
[0007]—種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法，包括有以下工藝步驟，具體為:
a、將混合均勻且摻膠好的硬質合金原料投入至擠壓機中，擠壓機通過成型模具制備硬質合金圓形棒材還料；
b、將硬質合金圓形棒材坯料放置于壓制石墨舟皿中且在通風的環境下進行自然干燥；其中，壓制石墨舟皿呈長方形薄板狀，壓制石墨舟皿的上表面開設有沿著壓制石墨舟皿長度方向延伸且橫截面呈V形狀的V形槽，壓制石墨舟皿的下表面為光面結構，壓制石墨舟皿的長度為 1000mm-1 200mm ；
C、將已自然干燥的硬質合金圓形棒材還料從壓制石墨舟皿的V形槽內取出，并通過白鋼切刀將硬質合金圓形棒材坯料兩端部切去，所切去的硬質合金圓形棒材坯料的長度為20mm-30mm,硬質合金圓形棒材還料剩余主體部分也通過白鋼切刀切割成300mm等長還料段，且將已切割完成的硬質合金圓形棒材坯料緊密單層放置于脫膠預燒石墨舟皿內；其中，脫膠預燒石墨舟皿呈300mm長、200mm寬、1mm厚的薄板狀,脫膠預燒石墨舟皿于與長度方向相垂直的兩個邊緣部分別設置有朝上凸出延伸的凸起結構； d、將放置有硬質合金圓形棒材坯料的脫膠預燒石墨舟皿放入至脫膠爐內，在關閉脫膠爐的爐門后往脫膠爐的內部通入氫氣并進行氫氣吹爐作業30分鐘，經點火試驗確認合格后，點燃脫膠爐的氫氣出口并進行升溫脫膠作業，脫膠爐先以5度/小時-40度/小時的升溫速度升溫至450度-550度，在450度-550度的溫度條件下持續保溫30分針，而后再以50度/小時-80度/小時的升溫速度升溫至850度，在850度的溫度條件下持續保溫I小時，待保溫完畢后脫膠爐斷電并使得硬質合金圓形棒材坯料在氫氣保護下自然冷卻至室溫；
e、將已自然冷卻至室溫的硬質合金圓形棒材坯料從脫膠爐內取出，并通過金剛石砂輪機對硬質合金圓形棒材坯料進行機械加工，以將硬質合金圓形棒材坯料切斷至所需長度；
f、對燒結裝載石墨舟皿進行涂覆防粘涂料處理，防粘涂料為由工業酒精、炭黑粉末以及氧化鋁粉末所組成的混合物，其中，燒結裝載石墨舟皿包括有石墨底板和石墨蓋板，石墨底板、石墨蓋板分別呈300mm-350mm長、10mm寬、1mm厚的薄板狀,石墨底板的上表面開設有沿著石墨底板的長度方向延伸且橫截面呈V形狀的底板V形槽，石墨底板的下表面為光面結構，石墨蓋板的下表面開設有沿著石墨蓋板的長度方向延伸且橫截面呈V形狀的蓋板V形槽，石墨蓋板的上表面為光面結構，且防粘涂料均勻涂覆于石墨底板的底板V形槽表面以及石墨蓋板的蓋板V形槽表面；
g、將涂覆有防粘涂料的石墨底板以及石墨蓋板放置于通風的環境下進行自然干燥；
h、將已進行機械加工的硬質合金圓形棒材坯料整齊排列地放置于石墨底板的底板V形槽內，待石墨底板的底板V形槽裝填完畢后，將石墨蓋板蓋裝于石墨底板正上方并保證石墨底板的底板V形槽與石墨蓋板的蓋板V形槽對準，以使得硬質合金圓形棒材坯料正好卡持于石墨底板的底板V形槽與石墨蓋板的蓋板V形槽之間，而后于石墨蓋板的上表面均勻放置硬質合金壓塊，以使得石墨蓋板朝下壓持硬質合金圓形棒材坯料；
1、將放置有硬質合金圓形棒材坯料的燒結裝載石墨舟皿放入至真空燒結爐內，在關閉真空燒結爐的爐門后對真空燒結爐進行抽真空作業，以使得真空燒結爐內腔的真空度達到
0.1托-1托；
j、待抽真空作業完畢后，開始加熱升溫并進行真空燒結作業，先從室溫升溫至600度，升溫時間為60分鐘且在600度溫度條件下持續保溫30分鐘；待600度溫度條件下持續保溫結束后，再從600度升溫至800度，升溫時間為20分鐘且在800度溫度條件下持續保溫20分鐘；待800度溫度條件下持續保溫結束后，再從800度升溫至1350度，升溫時間為80分鐘且在1350度溫度條件下持續保溫30分鐘；待1350度溫度條件下持續保溫結束后，再從1350度降溫至1250度，降溫時間為5分鐘；當溫度達到1250度時，再從1250度升溫至1450度，升溫時間為80分鐘且在1450度溫度條件下持續保溫40分鐘；
k、待1450度溫度條件下持續保溫結束后，真空燒結爐斷電，硬質合金圓形棒材坯料在保持真空度的情況下隨爐冷卻至室溫，硬質合金圓形棒材制備而成。
[0008]其中，在所述步驟d中，脫膠爐先以15度/小時-30度/小時的升溫速度升溫至500度-550度，在500度-550度的溫度條件下持續保溫30分針，而后再以60度/小時-70度/小時的升溫速度升溫至850度，在850度的溫度條件下持續保溫I小時，待保溫完畢后脫膠爐斷電并使得硬質合金圓形棒材坯料在氫氣保護下自然冷卻至室溫。
[0009]其中，在所述步驟d中，脫膠爐先以30度/小時的升溫速度升溫至500度，在500度的溫度條件下持續保溫30分針，而后再以65度/小時的升溫速度升溫至850度，在850度的溫度條件下持續保溫I小時，待保溫完畢后脫膠爐斷電并使得硬質合金圓形棒材坯料在氫氣保護下自然冷卻至室溫。
[0010]其中，在所述步驟i中，抽真空后的真空燒結爐內腔的真空度達到0.3托-0.7托。
[0011]其中，在所述步驟i中，抽真空后的真空燒結爐內腔的真空度達到0.5托。
[0012]其中，所述防粘涂料由工業酒精900ml-l 10ml、炭黑粉末80g_120g、氧化鋁粉末160g-240g混合而成。
[0013]其中，所述防粘涂料由工業酒精1000ml、炭黑粉末100g、氧化鋁粉末200g混合而成。
[0014]本發明的有益效果為:本發明所述的一種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法,其工藝步驟包括:a、硬質合金圓形棒材還料壓制成形；b、壓制石墨舟皿裝載還料以進行自然干燥；c、坯料裁切；d、將由脫膠預燒石墨舟皿所裝載的坯料放置于脫膠爐內進行脫膠預燒處理；e、坯料機械加工；f、于石墨蓋板的蓋板V形槽表面以及石墨底板的底板V形槽表面涂覆防粘涂料；g、防粘涂料自然干燥；h、燒結裝載石墨舟皿裝載坯料，坯料卡持于底板V形槽與蓋板V形槽之間；1、將由燒結裝載石墨舟皿裝載的坯料放入至真空燒結爐內，關閉爐門后進行抽真空處理、真空燒結爐對坯料進行真空燒結；k、真空燒結完畢后，隨爐冷卻至室溫，硬質合金圓形棒材制備而成。通過上述工藝步驟設計，本實施例一的硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法能夠有效地減少彎曲率且能夠有效地避免真空燒結時所出現的粘結現象，即能夠有效地提高硬質合金圓形棒材真空燒結的質量以及成品率。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體的實施方式來對本發明進行說明。
[0016]實施例一，一種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法，包括有以下工藝步驟，具體為:
a、將混合均勻且摻膠好的硬質合金原料投入至擠壓機中，擠壓機通過成型模具制備硬質合金圓形棒材還料；
b、將硬質合金圓形棒材坯料放置于壓制石墨舟皿中且在通風的環境下進行自然干燥；其中，壓制石墨舟皿呈長方形薄板狀，壓制石墨舟皿的上表面開設有沿著壓制石墨舟皿長度方向延伸且橫截面呈V形狀的V形槽，壓制石墨舟皿的下表面為光面結構，壓制石墨舟皿的長度為 1000mm-1 200mm ；
C、將已自然干燥的硬質合金圓形棒材還料從壓制石墨舟皿的V形槽內取出，并通過白鋼切刀將硬質合金圓形棒材坯料兩端部切去，所切去的硬質合金圓形棒材坯料的長度為20mm-30mm,硬質合金圓形棒材還料剩余主體部分也通過白鋼切刀切割成300mm等長還料段，且將已切割完成的硬質合金圓形棒材坯料緊密單層放置于脫膠預燒石墨舟皿內；其中，脫膠預燒石墨舟皿呈300mm長、200mm寬、1mm厚的薄板狀,脫膠預燒石墨舟皿于與長度方向相垂直的兩個邊緣部分別設置有朝上凸出延伸的凸起結構；
d、將放置有硬質合金圓形棒材坯料的脫膠預燒石墨舟皿放入至脫膠爐內，在關閉脫膠爐的爐門后往脫膠爐的內部通入氫氣并進行氫氣吹爐作業30分鐘，經點火試驗確認合格后，點燃脫膠爐的氫氣出口并進行升溫脫膠作業，脫膠爐先以30度/小時的升溫速度升溫至500度，在500度的溫度條件下持續保溫30分針，而后再以65度/小時的升溫速度升溫至850度，在850度的溫度條件下持續保溫I小時，待保溫完畢后脫膠爐斷電并使得硬質合金圓形棒材還料在氫氣保護下自然冷卻至室溫；
e、將已自然冷卻至室溫的硬質合金圓形棒材坯料從脫膠爐內取出，并通過金剛石砂輪機對硬質合金圓形棒材坯料進行機械加工，以將硬質合金圓形棒材坯料切斷至所需長度；
f、對燒結裝載石墨舟皿進行涂覆防粘涂料處理，防粘涂料為由工業酒精、炭黑粉末以及氧化鋁粉末所組成的混合物，其中，燒結裝載石墨舟皿包括有石墨底板和石墨蓋板，石墨底板、石墨蓋板分別呈300mm-350mm長、10mm寬、1mm厚的薄板狀,石墨底板的上表面開設有沿著石墨底板的長度方向延伸且橫截面呈V形狀的底板V形槽，石墨底板的下表面為光面結構，石墨蓋板的下表面開設有沿著石墨蓋板的長度方向延伸且橫截面呈V形狀的蓋板V形槽，石墨蓋板的上表面為光面結構，且防粘涂料均勻涂覆于石墨底板的底板V形槽表面以及石墨蓋板的蓋板V形槽表面；
g、將涂覆有防粘涂料的石墨底板以及石墨蓋板放置于通風的環境下進行自然干燥；
h、將已進行機械加工的硬質合金圓形棒材坯料整齊排列地放置于石墨底板的底板V形槽內，待石墨底板的底板V形槽裝填完畢后，將石墨蓋板蓋裝于石墨底板正上方并保證石墨底板的底板V形槽與石墨蓋板的蓋板V形槽對準，以使得硬質合金圓形棒材坯料正好卡持于石墨底板的底板V形槽與石墨蓋板的蓋板V形槽之間，而后于石墨蓋板的上表面均勻放置硬質合金壓塊，以使得石墨蓋板朝下壓持硬質合金圓形棒材坯料；
1、將放置有硬質合金圓形棒材坯料的燒結裝載石墨舟皿放入至真空燒結爐內，在關閉真空燒結爐的爐門后對真空燒結爐進行抽真空作業，以使得真空燒結爐內腔的真空度達到
0.5 托；
j、待抽真空作業完畢后，開始加熱升溫并進行真空燒結作業，先從室溫升溫至600度，升溫時間為60分鐘且在600度溫度條件下持續保溫30分鐘；待600度溫度條件下持續保溫結束后，再從600度升溫至800度，升溫時間為20分鐘且在800度溫度條件下持續保溫20分鐘；待800度溫度條件下持續保溫結束后，再從800度升溫至1350度，升溫時間為80分鐘且在1350度溫度條件下持續保溫30分鐘；待1350度溫度條件下持續保溫結束后，再從1350度降溫至1250度，降溫時間為5分鐘；當溫度達到1250度時，再從1250度升溫至1450度，升溫時間為80分鐘且在1450度溫度條件下持續保溫40分鐘；
k、待1450度溫度條件下持續保溫結束后，真空燒結爐斷電，硬質合金圓形棒材坯料在保持真空度的情況下隨爐冷卻至室溫，硬質合金圓形棒材制備而成。
[0017]需進一步指出，本實施例一所采用的防粘涂料由工業酒精1000ml、炭黑粉末100g、氧化鋁粉末200g混合而成；其中，該防粘涂料能夠有效地避免在真空燒結作業過程中硬質合金圓形棒材還料與石墨蓋板的蓋板V形槽表面以及石墨底板的底板V形槽表面粘結，進而有效地減少因粘結而導致的報廢現象并提高硬質合金圓形棒材的成品率。
[0018]另外，在真空燒結爐對硬質合金圓形棒材坯料進行真空燒結作業的過程中，由于硬質合金圓形棒材坯料通過石墨底板的底板V形槽與石墨蓋板的蓋板V形槽夾持固定住，該結構設計的燒結裝載石墨舟皿能夠有效地減少硬質合金圓形棒材坯料彎曲率。
[0019]需進一步解釋，在真空燒結爐對硬質合金圓形棒材坯料進行真空燒結作業的過程中，真空燒結爐先階梯式升溫至1350度，待1350度溫度條件下持續保溫結束后，真空燒結爐進行降溫處理并將溫度降低至1250度，待1250度溫度條件下持續保溫結束后，真空燒結爐再升溫至1450度。通過上述升-降-升式溫度處理，本實施例一的硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法能夠有效地減少真空燒結過程中硬質合金圓形棒材坯料的彎曲率。
[0020]綜合上述情況可知,通過上述工藝步驟設計,本實施例一的硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法能夠有效地減少彎曲率且能夠有效地避免真空燒結時所出現的粘結現象，即能夠有效地提高硬質合金圓形棒材真空燒結的質量以及成品率。
[0021]實施例二，一種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法，包括有以下工藝步驟，具體為:
a、將混合均勻且摻膠好的硬質合金原料投入至擠壓機中，擠壓機通過成型模具制備硬質合金圓形棒材還料；
b、將硬質合金圓形棒材坯料放置于壓制石墨舟皿中且在通風的環境下進行自然干燥；其中，壓制石墨舟皿呈長方形薄板狀，壓制石墨舟皿的上表面開設有沿著壓制石墨舟皿長度方向延伸且橫截面呈V形狀的V形槽，壓制石墨舟皿的下表面為光面結構，壓制石墨舟皿的長度為 1000mm-1 200mm ；
C、將已自然干燥的硬質合金圓形棒材還料從壓制石墨舟皿的V形槽內取出，并通過白鋼切刀將硬質合金圓形棒材坯料兩端部切去，所切去的硬質合金圓形棒材坯料的長度為20mm-30mm,硬質合金圓形棒材還料剩余主體部分也通過白鋼切刀切割成300mm等長還料段，且將已切割完成的硬質合金圓形棒材坯料緊密單層放置于脫膠預燒石墨舟皿內；其中，脫膠預燒石墨舟皿呈300mm長、200mm寬、1mm厚的薄板狀,脫膠預燒石墨舟皿于與長度方向相垂直的兩個邊緣部分別設置有朝上凸出延伸的凸起結構；
d、將放置有硬質合金圓形棒材坯料的脫膠預燒石墨舟皿放入至脫膠爐內，在關閉脫膠爐的爐門后往脫膠爐的內部通入氫氣并進行氫氣吹爐作業30分鐘，經點火試驗確認合格后，點燃脫膠爐的氫氣出口并進行升溫脫膠作業，脫膠爐先以5度/小時的升溫速度升溫至450度，在450度的溫度條件下持續保溫30分針，而后再以50度/小時的升溫速度升溫至850度，在850度的溫度條件下持續保溫I小時，待保溫完畢后脫膠爐斷電并使得硬質合金圓形棒材還料在氫氣保護下自然冷卻至室溫；
e、將已自然冷卻至室溫的硬質合金圓形棒材坯料從脫膠爐內取出，并通過金剛石砂輪機對硬質合金圓形棒材坯料進行機械加工，以將硬質合金圓形棒材坯料切斷至所需長度；
f、對燒結裝載石墨舟皿進行涂覆防粘涂料處理，防粘涂料為由工業酒精、炭黑粉末以及氧化鋁粉末所組成的混合物，其中，燒結裝載石墨舟皿包括有石墨底板和石墨蓋板，石墨底板、石墨蓋板分別呈300mm-350mm長、10mm寬、1mm厚的薄板狀,石墨底板的上表面開設有沿著石墨底板的長度方向延伸且橫截面呈V形狀的底板V形槽，石墨底板的下表面為光面結構，石墨蓋板的下表面開設有沿著石墨蓋板的長度方向延伸且橫截面呈V形狀的蓋板V形槽，石墨蓋板的上表面為光面結構，且防粘涂料均勻涂覆于石墨底板的底板V形槽表面以及石墨蓋板的蓋板V形槽表面；
g、將涂覆有防粘涂料的石墨底板以及石墨蓋板放置于通風的環境下進行自然干燥；
h、將已進行機械加工的硬質合金圓形棒材坯料整齊排列地放置于石墨底板的底板V形槽內，待石墨底板的底板V形槽裝填完畢后，將石墨蓋板蓋裝于石墨底板正上方并保證石墨底板的底板V形槽與石墨蓋板的蓋板V形槽對準，以使得硬質合金圓形棒材坯料正好卡持于石墨底板的底板V形槽與石墨蓋板的蓋板V形槽之間，而后于石墨蓋板的上表面均勻放置硬質合金壓塊，以使得石墨蓋板朝下壓持硬質合金圓形棒材坯料；
1、將放置有硬質合金圓形棒材坯料的燒結裝載石墨舟皿放入至真空燒結爐內，在關閉真空燒結爐的爐門后對真空燒結爐進行抽真空作業，以使得真空燒結爐內腔的真空度達到0.1 托；
j、待抽真空作業完畢后，開始加熱升溫并進行真空燒結作業，先從室溫升溫至600度，升溫時間為60分鐘且在600度溫度條件下持續保溫30分鐘；待600度溫度條件下持續保溫結束后，再從600度升溫至800度，升溫時間為20分鐘且在800度溫度條件下持續保溫20分鐘；待800度溫度條件下持續保溫結束后，再從800度升溫至1350度，升溫時間為80分鐘且在1350度溫度條件下持續保溫30分鐘；待1350度溫度條件下持續保溫結束后，再從1350度降溫至1250度，降溫時間為5分鐘；當溫度達到1250度時，再從1250度升溫至1450度，升溫時間為80分鐘且在1450度溫度條件下持續保溫40分鐘；
k、待1450度溫度條件下持續保溫結束后，真空燒結爐斷電，硬質合金圓形棒材坯料在保持真空度的情況下隨爐冷卻至室溫，硬質合金圓形棒材制備而成。
[0022]需進一步指出，本實施例二所采用的防粘涂料由工業酒精900ml、炭黑粉末80g、氧化鋁粉末160g混合而成；其中，該防粘涂料能夠有效地避免在真空燒結作業過程中硬質合金圓形棒材還料與石墨蓋板的蓋板V形槽表面以及石墨底板的底板V形槽表面粘結，進而有效地減少因粘結而導致的報廢現象并提高硬質合金圓形棒材的成品率。
[0023]另外，在真空燒結爐對硬質合金圓形棒材坯料進行真空燒結作業的過程中，由于硬質合金圓形棒材坯料通過石墨底板的底板V形槽與石墨蓋板的蓋板V形槽夾持固定住，該結構設計的燒結裝載石墨舟皿能夠有效地減少硬質合金圓形棒材坯料彎曲率。
[0024]需進一步解釋，在真空燒結爐對硬質合金圓形棒材坯料進行真空燒結作業的過程中，真空燒結爐先階梯式升溫至1350度，待1350度溫度條件下持續保溫結束后，真空燒結爐進行降溫處理并將溫度降低至1250度，待1250度溫度條件下持續保溫結束后，真空燒結爐再升溫至1450度。通過上述升-降-升式溫度處理，本實施例二的硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法能夠有效地減少真空燒結過程中硬質合金圓形棒材坯料的彎曲率。
[0025]綜合上述情況可知,通過上述工藝步驟設計,本實施例二的硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法能夠有效地減少彎曲率且能夠有效地避免真空燒結時所出現的粘結現象，即能夠有效地提高硬質合金圓形棒材真空燒結的質量以及成品率。
[0026]實施例三，一種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法，包括有以下工藝步驟，具體為:
a、將混合均勻且摻膠好的硬質合金原料投入至擠壓機中，擠壓機通過成型模具制備硬質合金圓形棒材還料；
b、將硬質合金圓形棒材坯料放置于壓制石墨舟皿中且在通風的環境下進行自然干燥；其中，壓制石墨舟皿呈長方形薄板狀，壓制石墨舟皿的上表面開設有沿著壓制石墨舟皿長度方向延伸且橫截面呈V形狀的V形槽，壓制石墨舟皿的下表面為光面結構，壓制石墨舟皿的長度為 1000mm-1 200mm ；
C、將已自然干燥的硬質合金圓形棒材還料從壓制石墨舟皿的V形槽內取出，并通過白鋼切刀將硬質合金圓形棒材坯料兩端部切去，所切去的硬質合金圓形棒材坯料的長度為20mm-30mm,硬質合金圓形棒材還料剩余主體部分也通過白鋼切刀切割成300mm等長還料段，且將已切割完成的硬質合金圓形棒材坯料緊密單層放置于脫膠預燒石墨舟皿內；其中，脫膠預燒石墨舟皿呈300mm長、200mm寬、1mm厚的薄板狀,脫膠預燒石墨舟皿于與長度方向相垂直的兩個邊緣部分別設置有朝上凸出延伸的凸起結構；
d、將放置有硬質合金圓形棒材坯料的脫膠預燒石墨舟皿放入至脫膠爐內，在關閉脫膠爐的爐門后往脫膠爐的內部通入氫氣并進行氫氣吹爐作業30分鐘，經點火試驗確認合格后，點燃脫膠爐的氫氣出口并進行升溫脫膠作業，脫膠爐先以40度/小時的升溫速度升溫至550度，在550度的溫度條件下持續保溫30分針，而后再以80度/小時的升溫速度升溫至850度，在850度的溫度條件下持續保溫I小時，待保溫完畢后脫膠爐斷電并使得硬質合金圓形棒材還料在氫氣保護下自然冷卻至室溫；
e、將已自然冷卻至室溫的硬質合金圓形棒材坯料從脫膠爐內取出，并通過金剛石砂輪機對硬質合金圓形棒材坯料進行機械加工，以將硬質合金圓形棒材坯料切斷至所需長度；
f、對燒結裝載石墨舟皿進行涂覆防粘涂料處理，防粘涂料為由工業酒精、炭黑粉末以及氧化鋁粉末所組成的混合物，其中，燒結裝載石墨舟皿包括有石墨底板和石墨蓋板，石墨底板、石墨蓋板分別呈300mm-350mm長、10mm寬、1mm厚的薄板狀,石墨底板的上表面開設有沿著石墨底板的長度方向延伸且橫截面呈V形狀的底板V形槽，石墨底板的下表面為光面結構，石墨蓋板的下表面開設有沿著石墨蓋板的長度方向延伸且橫截面呈V形狀的蓋板V形槽，石墨蓋板的上表面為光面結構，且防粘涂料均勻涂覆于石墨底板的底板V形槽表面以及石墨蓋板的蓋板V形槽表面；
g、將涂覆有防粘涂料的石墨底板以及石墨蓋板放置于通風的環境下進行自然干燥；
h、將已進行機械加工的硬質合金圓形棒材坯料整齊排列地放置于石墨底板的底板V形槽內，待石墨底板的底板V形槽裝填完畢后，將石墨蓋板蓋裝于石墨底板正上方并保證石墨底板的底板V形槽與石墨蓋板的蓋板V形槽對準，以使得硬質合金圓形棒材坯料正好卡持于石墨底板的底板V形槽與石墨蓋板的蓋板V形槽之間，而后于石墨蓋板的上表面均勻放置硬質合金壓塊，以使得石墨蓋板朝下壓持硬質合金圓形棒材坯料；
1、將放置有硬質合金圓形棒材坯料的燒結裝載石墨舟皿放入至真空燒結爐內，在關閉真空燒結爐的爐門后對真空燒結爐進行抽真空作業，以使得真空燒結爐內腔的真空度達到0.5 托；
j、待抽真空作業完畢后，開始加熱升溫并進行真空燒結作業，先從室溫升溫至600度，升溫時間為60分鐘且在600度溫度條件下持續保溫30分鐘；待600度溫度條件下持續保溫結束后，再從600度升溫至800度，升溫時間為20分鐘且在800度溫度條件下持續保溫20分鐘；待800度溫度條件下持續保溫結束后，再從800度升溫至1350度，升溫時間為80分鐘且在1350度溫度條件下持續保溫30分鐘；待1350度溫度條件下持續保溫結束后，再從1350度降溫至1250度，降溫時間為5分鐘；當溫度達到1250度時，再從1250度升溫至1450度，升溫時間為80分鐘且在1450度溫度條件下持續保溫40分鐘；
k、待1450度溫度條件下持續保溫結束后，真空燒結爐斷電，硬質合金圓形棒材坯料在保持真空度的情況下隨爐冷卻至室溫，硬質合金圓形棒材制備而成。
[0027] 需進一步指出，本實施例三所采用的防粘涂料由工業酒精1100ml、炭黑粉末120g、氧化鋁粉末240g混合而成；其中，該防粘涂料能夠有效地避免在真空燒結作業過程中硬質合金圓形棒材還料與石墨蓋板的蓋板V形槽表面以及石墨底板的底板V形槽表面粘結，進而有效地減少因粘結而導致的報廢現象并提高硬質合金圓形棒材的成品率。
[0028]另外，在真空燒結爐對硬質合金圓形棒材坯料進行真空燒結作業的過程中，由于硬質合金圓形棒材坯料通過石墨底板的底板V形槽與石墨蓋板的蓋板V形槽夾持固定住，該結構設計的燒結裝載石墨舟皿能夠有效地減少硬質合金圓形棒材坯料彎曲率。
[0029]需進一步解釋，在真空燒結爐對硬質合金圓形棒材坯料進行真空燒結作業的過程中，真空燒結爐先階梯式升溫至1350度，待1350度溫度條件下持續保溫結束后，真空燒結爐進行降溫處理并將溫度降低至1250度，待1250度溫度條件下持續保溫結束后，真空燒結爐再升溫至1450度。通過上述升-降-升式溫度處理，本實施例三的硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法能夠有效地減少真空燒結過程中硬質合金圓形棒材坯料的彎曲率。
[0030]綜合上述情況可知,通過上述工藝步驟設計,本實施例三的硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法能夠有效地減少彎曲率且能夠有效地避免真空燒結時所出現的粘結現象，即能夠有效地提高硬質合金圓形棒材真空燒結的質量以及成品率。
[0031]以上內容僅為本發明的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員，依據本發明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【權利要求】
1.一種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法，其特征在于，包括有以下工藝步驟，具體為: a、將混合均勻且摻膠好的硬質合金原料投入至擠壓機中，擠壓機通過成型模具制備硬質合金圓形棒材還料； b、將硬質合金圓形棒材坯料放置于壓制石墨舟皿中且在通風的環境下進行自然干燥；其中，壓制石墨舟皿呈長方形薄板狀，壓制石墨舟皿的上表面開設有沿著壓制石墨舟皿長度方向延伸且橫截面呈V形狀的V形槽，壓制石墨舟皿的下表面為光面結構，壓制石墨舟皿的長度為 1000mm-1 200mm ； C、將已自然干燥的硬質合金圓形棒材還料從壓制石墨舟皿的V形槽內取出，并通過白鋼切刀將硬質合金圓形棒材坯料兩端部切去，所切去的硬質合金圓形棒材坯料的長度為20mm-30mm,硬質合金圓形棒材還料剩余主體部分也通過白鋼切刀切割成300mm等長還料段，且將已切割完成的硬質合金圓形棒材坯料緊密單層放置于脫膠預燒石墨舟皿內；其中，脫膠預燒石墨舟皿呈300mm長、200mm寬、1mm厚的薄板狀,脫膠預燒石墨舟皿于與長度方向相垂直的兩個邊緣部分別設置有朝上凸出延伸的凸起結構； d、將放置有硬質合金圓形棒材坯料的脫膠預燒石墨舟皿放入至脫膠爐內，在關閉脫膠爐的爐門后往脫膠爐的內部通入氫氣并進行氫氣吹爐作業30分鐘，經點火試驗確認合格后，點燃脫膠爐的氫氣出口并進行升溫脫膠作業，脫膠爐先以5度/小時-40度/小時的升溫速度升溫至450度-550度，在450度-550度的溫度條件下持續保溫30分針，而后再以50度/小時-80度/小時的升溫速度升溫至850度，在850度的溫度條件下持續保溫I小時，待保溫完畢后脫膠爐斷電并使得硬質合金圓形棒材坯料在氫氣保護下自然冷卻至室溫； e、將已自然冷卻至室溫的硬質合金圓形棒材坯料從脫膠爐內取出，并通過金剛石砂輪機對硬質合金圓形棒材坯料進行機械加工，以將硬質合金圓形棒材坯料切斷至所需長度； f、對燒結裝載石墨舟皿進行涂覆防粘涂料處理，防粘涂料為由工業酒精、炭黑粉末以及氧化鋁粉末所組成的混合物，其中，燒結裝載石墨舟皿包括有石墨底板和石墨蓋板，石墨底板、石墨蓋板分別呈300mm-350mm長、10mm寬、1mm厚的薄板狀,石墨底板的上表面開設有沿著石墨底板的長度方向延伸且橫截面呈V形狀的底板V形槽，石墨底板的下表面為光面結構，石墨蓋板的下表面開設有沿著石墨蓋板的長度方向延伸且橫截面呈V形狀的蓋板V形槽，石墨蓋板的上表面為光面結構，且防粘涂料均勻涂覆于石墨底板的底板V形槽表面以及石墨蓋板的蓋板V形槽表面； g、將涂覆有防粘涂料的石墨底板以及石墨蓋板放置于通風的環境下進行自然干燥； h、將已進行機械加工的硬質合金圓形棒材坯料整齊排列地放置于石墨底板的底板V形槽內，待石墨底板的底板V形槽裝填完畢后，將石墨蓋板蓋裝于石墨底板正上方并保證石墨底板的底板V形槽與石墨蓋板的蓋板V形槽對準，以使得硬質合金圓形棒材坯料正好卡持于石墨底板的底板V形槽與石墨蓋板的蓋板V形槽之間，而后于石墨蓋板的上表面均勻放置硬質合金壓塊，以使得石墨蓋板朝下壓持硬質合金圓形棒材坯料； 1、將放置有硬質合金圓形棒材坯料的燒結裝載石墨舟皿放入至真空燒結爐內，在關閉真空燒結爐的爐門后對真空燒結爐進行抽真空作業，以使得真空燒結爐內腔的真空度達到0.1托-1托； j、待抽真空作業完畢后，開始加熱升溫并進行真空燒結作業，先從室溫升溫至600度，升溫時間為60分鐘且在600度溫度條件下持續保溫30分鐘；待600度溫度條件下持續保溫結束后，再從600度升溫至800度，升溫時間為20分鐘且在800度溫度條件下持續保溫20分鐘；待800度溫度條件下持續保溫結束后，再從800度升溫至1350度，升溫時間為80分鐘且在1350度溫度條件下持續保溫30分鐘；待1350度溫度條件下持續保溫結束后，再從1350度降溫至1250度，降溫時間為5分鐘；當溫度達到1250度時，再從1250度升溫至1450度，升溫時間為80分鐘且在1450度溫度條件下持續保溫40分鐘； k、待1450度溫度條件下持續保溫結束后，真空燒結爐斷電，硬質合金圓形棒材坯料在保持真空度的情況下隨爐冷卻至室溫，硬質合金圓形棒材制備而成。
2.根據權利要求1所述的一種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法，其特征在于:在所述步驟d中，脫膠爐先以15度/小時-30度/小時的升溫速度升溫至500度-550度，在500度-550度的溫度條件下持續保溫30分針，而后再以60度/小時-70度/小時的升溫速度升溫至850度，在850度的溫度條件下持續保溫I小時，待保溫完畢后脫膠爐斷電并使得硬質合金圓形棒材坯料在氫氣保護下自然冷卻至室溫。
3.根據權利要求2所述的一種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法，其特征在于:在所述步驟d中，脫膠爐先以30度/小時的升溫速度升溫至500度，在500度的溫度條件下持續保溫30分針，而后再以65度/小時的升溫速度升溫至850度，在850度的溫度條件下持續保溫I小時，待保溫完畢后脫膠爐斷電并使得硬質合金圓形棒材坯料在氫氣保護下自然冷卻至室溫。
4.根據權利要求3所述的一種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法，其特征在于:在所述步驟i中，抽真空后的真空燒結爐內腔的真空度達到0.3托-0.7托。
5.根據權利要求4所述的一種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法，其特征在于:在所述步驟i中，抽真空后的真空燒結爐內腔的真空度達到0.5托。
6.根據權利要求1至5任意一項所述的一種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法，其特征在于:所述防粘涂料由工業酒精900ml-1100ml、炭黑粉末80g_120g、氧化鋁粉末160g-240g混合而成。
7.根據權利要求6所述的一種硬質合金圓形棒材真空燒結防彎曲的方法，其特征在于:所述防粘涂料由工業酒精1000ml、炭黑粉末100g、氧化招粉末200g混合而成。
【文檔編號】B22F3/10GK104353831SQ201410600566
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】陳勇志, 鐘守炎, 李榮泳, 葉靜, 何偉鋒, 陳海彬, 吳鵬, 楊宇輝 申請人:東莞理工學院, 陳勇志, 鐘守炎, 李榮泳, 葉靜, 何偉鋒, 陳海彬, 吳鵬, 楊宇輝