新型硬质合金用成型剂CSZ的应用研究

【摘要】硬质合金主要由高硬度、高弹性模量、高抗弯强度的难熔金属碳化物组成,其粉末在压制过程中难以产生塑性变形。目前国内常采用橡胶、石蜡和聚乙二醇(PEG)作为硬质合金粉末的成型剂。但上述成型剂在硬质合金制备过程中,也存在其固有缺陷,如烧结后硬质合金中残留碳较多且不易精确控制、成型剂的溶解性以及对硬质合金粉体的润湿性较差,采用上述成型剂所制硬质合金产品质量存在较大的波动。本论文以新型硬质合金成型剂CSZ为研究对象,通过与目前常用的硬质合金成型剂石蜡和PEG的工艺对比,以及将成型剂CSZ应用于喷雾干燥工艺和硬质合金由中批到大批、型号由小到大的试验过程,得出成型剂CSZ对硬质合金粉末润湿性较好,适用于喷雾干燥,成型性能好,能替代石蜡和PEG。在合适温度下脱除,不留有害杂质,生产的硬质合金性能优越,组织结构完好。主要研究结果如下：(1)CSZ成型剂能与PEG的喷雾料制备工艺共用,CSZ成型剂的湿磨酒精加量低于石蜡,但相比于石蜡、PEG制品,CSZ成型剂压制的制品密度较好,其在解决裂纹、分层与掉边角等成型方面,使用CSZ成型剂较好；推广应用CSZ成型剂喷雾料可适用于合金厂的绝大多数现有模具,不需增加大的投资。(2)CSZ成型剂是一种多组分的混合型成型剂,相比单组分的石蜡、PEG、CSZ成型剂的脱除工艺要复杂些,但是多组分成型剂会在多个温度点分解脱除,制品不易发生脱除裂纹；实验表明CSZ成型剂制品的脱除温度区间主要分3个阶段,240℃～280℃,280℃～360℃,360℃～380℃为主要脱除点,可延续至500℃(根据炉况进行调整)。(3)同牌号CSZ比PEG板材收缩系数普遍偏小,这大大改善了板材加工数据和烧结数据的控制,CSZ顶锤产品的探伤合格率由98.1%提高至98.53%,主要是可解决石蜡顶锤钴聚集的问题。(4)通过由中批到大批、型号由小到大的试验过程,较好地完成了大制品的CSZ顶锤一体烧结工艺试验；随着顶锤尺寸的增大,单项压制的局限性越明显；CSZ成型剂喷雾料生产的特大锤(?)175微观结构好,没有钻聚现象。
【作者】全再洪；
【导师】肖平安；陈超；
【作者基本信息】湖南大学，材料工程，2014，硕士
【关键词】硬质合金；CSZ成型剂；喷雾干燥；烧结；顶锤；

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