硬质合金工艺流程培训教材76页PPT

《硬质合金的生产》PPT课件

多涂层：基体+TiC+TiN+TiCN
基体+TiN+TiC+TiN等
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6 涂层硬质合金
二、制造工艺主要有：化学气相沉积法、物理气相沉积法、等离子体化学气相沉积等。化学气相沉积（CVD）： 1．原理：加热合金基体→送入化合物蒸气和反应气体→反应生成涂层物并沉积
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6 涂层硬质合金
二、制造工艺 2．涂层过程：刀片韧磨强化处理→装网、刀片呈层状放置
→入钟罩炉→在常压或负压下通纯净的碳氢化 →加热至（1000~1050℃） →刀片上形成TiC、TiN等涂层
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6 涂层硬质合金
二、制造工艺 3．分类：依沉积温度高低分为三类（1）低温CVD：一般在650℃ （2）中温CVD：一般在700~900℃ （3）高温CVD：温度1000~1050℃
一、湿磨
1．目的：
2．方式：一般采用湿磨，防氧化、释热，均匀程
度好，省时
3．介质：
要求：与物料无作用、沸点低、易挥发、表
面张力小（大影响匀）、成本低
常用介质：酒精、丙酮、汽油
4．影响因素：转速、研磨时间、球料比、球径、
球磨体形精选状ppt、装球量
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2 混合、成形
二、干燥 1．目的：把混合料浆中的液体（温磨介质）分离
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4 硬质合金生产过程中粒度的控制
一、钨粉颗粒尺寸的控制
氢还原过程中颗粒长大影响因素：
1．温度：
2．氢气湿度、流量：
3．推舟速度、装舟量：
4．原料粉粒度：
5．杂质：

硬质合金生产工艺介绍 ppt课件

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2、硬质合金技术发展趋势及研究开发重点：
2 ）超细和纳米硬质合金开发：同样由于高精度、高性能硬质合金整体刀具需求不断发展，以及因信息技术革命带来集成电路集成度的不断提高对线路板微细孔加工的要求越来越高。以硬质合金微钻为例，其直径小的已达φ0.1mm，打印针尺寸也达到φ0.8mm。此类材料要求高硬度的同时要求高强度，HRA93.5的硬质合金其强度可超过5000Mpa。这种需求有力推动超细、纳米硬质合金的开发，其研究领域十分丰富，包括纳米级WC、纳米级WC—CO复合粉末以及相关其它难熔金属碳化物、固溶体等制粉技术研究；纳米硬质合金生产工艺技术及相关设备的研究；合金纳米涂层技术及设备研究；纳米粉末和纳米合金分析、检测技术研究；以及相关的基础知识研究等。研究的不断深入，为高性能超细及纳米硬质合金开发展示出良好的前景。
它是根据帕斯卡原理将被压制的粉末密封在一个具有一定形状和尺寸的弹性模内然后放在一个密闭的高压容器中通过高压泵将液体介质打入容器介质便均匀地将压力作用于弹性模的各个表面上弹性模内的粉末同样在各个方向受到均等的压力并按装入时的形状成比例缩小从而使粉末密实成为具有一定形状尺寸和足够强度的冷等静压机一般由超高压容器超高压泵管道阀门仪表和电器系统等组成其主要部份是超高压容器和超高压泵
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2、硬质合金技术发展趋势及研究开发重点：
6）硬质合金生产技术和工艺装备不断创新：随着科学技术和现代工业的迅速发展，新型工程材料对现代工具材料的要求也越来越高，为满足这一要求并不断开拓新的应用领域，硬质合金的质量必将进一步提高，产品品种必将进一步扩大。在这种形势下，硬质合金生产技术和工艺装备也必将不断创新。80年代以来至今许多新技术、新装备不断涌现，诸如高温自蔓燃合成技术、等离子体制粉新技术、复合粉末制取技术、微波烧结技术、生产工艺精确控制技术、压力烧结技术、等静锻压技术、新型化学和物理气相沉积涂层技术，以及硬质合金各种强化处理技术等。这些技术正在或有可能在硬质合金生产中得到推广应用。随着时间推移，硬质合金新的生产技术和工艺装备还将不断得到创新。

硬质合金基础知识ppt

高性能产品需求增长
随着科技的进步，各行业对高性能硬质合金产品的需求不断增加。例如，用于航空航天、汽车、电子等领域的硬质合金产品需要具备更高的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
技术挑战
01
新材料的研发
为了满足各行业对高性能硬质合金的需求，需要不断研发新的硬质合
金材料。这需要对合金成分、制备工艺和热处理制度等进行深入研究
钴粉
粘结剂，提高合金的韧性。
其他添加剂
如碳化钛、碳化钽等，改善合金的硬度和耐磨性。
混合制粒
将原料粉末按一定比例混合，使用球磨或搅拌等方法制备均匀的混合料。
加入适量的润滑剂，如石墨或硬脂酸，提高压制成型时的流动性。
压制成型
将混合料放入模具中，施加高压，使其成为具有一定形状和尺寸的生坯。根据产品形状和尺寸选择合适的压制工艺和模具。
它具有高硬度、高耐磨性和耐腐蚀性，广泛用于制造切削工具、耐磨零件和高温合金等。
硬质合金的组成
硬质合金主要由硬质金属（如钨、钛、钽等）和金属碳化物（如碳化钨、碳化钛等）组成。
此外，还含有少量其他元素，如钴、铬等，用于改善硬质合金的性能。
硬质合金的性能特点
高硬度
硬质合金的硬度可达到HRA85~93，仅次于金刚石。
客户需求变化
随着市场的变化，客户对硬质合金产品的需求也在不断变化。为了满足客户的需求，需要加强市场调研、了解客户需求变化、及时调整产品策略和服务模式。
05
硬质合金的未来展望
技术创新方向
研发高强度、高韧性硬质合金材料
01
通过优化合金成分、改进生产工艺，提高硬质合金的综合性能
，满足更加严苛的工程应用需求。
低导电性
与金属相比，硬质合金的导电性较低。

硬质合金制备过程中的基本原理、烧结工艺及应用培训课件(共 48张PPT)

当θ=0是最理想的液相烧结条件；当θ>90O，发生反烧结现象；当
影响因素：烧结温度、烧结时间、添加剂、固相颗粒的表面状态氛。
液相烧结原理
溶解度
有限的溶解可改善润湿性；固相溶于液相后，液相数量相对增加；固相溶于液相，可以借助液相进行物质迁移；溶在液相中的成分，可以增大固相颗粒分布的均匀性。溶解度过大会使液相数量太多，也对烧结过程不利。
原料的制备
WC粉的制备
在钨粉的碳化工艺中，可分为通氢气和不通氢气两种情况。 C+H2 CH4 ，生产的CH4在高温不稳定，发生分解，
此时的炭活性高，沉积在钨粉上，并向钨粉颗粒内部扩散， H2又与炭黑反应生成甲烷，如此往复循环：总反应式为： W+C=WC
原料的制备
粘结金属Co的制备
硬质合金用的钴粉的生产中常用氧化钴（混合物）作原料，用氢还原后得到海绵钴，再经破碎、过筛得到
液相表面张力的推动使得固相颗粒的相对位置发生变化。
毛细管力作用使颗粒调整位置、重新分布达到最紧密排布。烧结速增加。
液相流动与颗粒重排是液相烧结的主导致密化机理。
液相烧结原理
固相溶解和再析出阶段
在固相在液相中具有一定溶解度的LPS体系，由于化学位的差异，化学位高的区域：颗粒突出的尖角处和细颗粒。即发生细颗粒和颗粒尖角处的优先溶解。压坯中颗粒间接触处（应力）化学位较低的部位：一般为颗粒的凹陷处和大颗粒表面。溶解在液相中固相组分的原子在这些部位析出
→CO2气密封存放→鉴定料→混合料。
PS：完成球磨过程的混合料经320目过筛网筛后，一般要沉淀8h，以便酒精充行干燥。
将干燥后的混合料用180目网筛进行筛分，其目的是除去浆料干燥时产生

生产培训教材系列--硬质合金压制员工培训

• 三、生产工艺、转移卡片、物料的识别 • 生产工艺、转移卡片图例
• • • (a)。生产工艺的识别：例如：C05116Q 本月下单数与表面处理方法交货日期与包装模式
•
• • •
↓
↓
↓
下单日期与销售区域 (b)。物料牌批号的识别：例：FM02----2B021
• 高钴料——特点：密度差，容易掉角，极其容易粘模。
• 四、生产高钴（YG11C，YG15C以上）产品注意要点
• • • • ——舟皿要求平整，并注意舟皿面上是否有涂料粒了，如有，要求刮平后方可装舟，以免烧结后产品表面出现凹凸不平现象。 ——不可用一般舟皿装舟，必须用刷两层涂料的舟皿，以免烧结时出现产品与舟皿粘在一起或出现产品局部渗碳。 ——在装舟时，产品不可互相接触，以免出现产品之间粘结现。 ----压制调机之前核对自己的千分尺及电子称是否归零。
• 一、压制设备操作解析 • 1.杠杆压力机压制生产作业指导
• 15. 变压器：变压作用，将交流高电压转变为直流高电流。 • 16. 控制柜:各种电器元件的组合，包括工控机， PLC，控制平台，温控表，继电器，可控硅，空气开关，触发板等。 • 17.设备要点：保证有水，保证真空，分清主回路，分清控制回路，分清控制系统的逻辑关系。 • 18. 烧结主要原消耗材料：电，水，石墨舟皿，白刚玉，清洗汽油，真空泵油，碳黑，氮气，氩气。 • 19. 石墨舟皿：以石墨为材料，能耐高温，用来盛装产品。 • 20. 清洗汽油：用来清洗残留在炉膛内的成型剂。 • 21. 真空泵油：用来润滑前级泵、罗茨泵的转子、
• •
1.3现场收尾工作（必须当天做完） a.下班时先搞好压力机及工作台面.地面卫生，将工艺卡，模具，量具等工具摆放到指定位置.未生产完的剩余物料退回料库

硬质合金的烧结ppt课件

中析出，黏接相中保留较高的WC含量而强化黏接相。
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硬质合金的烧结条件
合金牌号
YG3 YG4C YG6，YG8 YG6X YG11，YG15 YT5 YT14，YT15 YT30
装舟量 (公斤)
5~7 5~7 7~9 7~9
9~11
<7 <7
<7
烧结条件
烧结温度(℃)
低温带
高温带
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✓ 可降低烧结温度：由于真空时粉末表面的氧化物可在较低的温度下被还原，液相也可在较低的温度下出现，烧结时间也可缩短。
✓ 可避免填料对制品的污染：氢气烧结时，制品表面会吸收一些氢化铝填料，含TiC的合金与氧化铝的反应尤为严重。
✓ 使刀片易于焊接：氢气烧结的刀片由于表面经常渗碳和吸收氧化铝，使刀片与焊药间的湿润不良。
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硬质合金烧结工艺
✓ 升温速度：1200℃以前应缓慢升温；丁钠橡胶在300℃ 左右开始裂化，要在600℃保温半小时才能裂化完全，石蜡要到400℃以上才能完全汽化。 ✓ 烧结温度：烧结温度主要取决烧结时钴含量。钴相越多，烧结温度越低，一般YG合金的烧结温度在1380~1490℃的范围内，TY合金的烧结温度比YG 合金高一些，而真空烧结又比氢气烧结低50~100℃。此外，加入TaC，NbC 可允许烧结温度有较大波动。 ✓ 保温时间：保温时间主要由合金牌号、烧结温度决定。过低的温度下的过长时间烧结会使碳化钨晶粒变粗，合金强度下降，还会降低设备的生产能力。过高温度下过短时间的烧结，则时间的稍有波动就会严重影响合金质量。 ✓ 烧结保护气氛：促进粉末表面氧化膜还原，加速烧结过程的进行；将烧结时放出的气体和各种挥发物及时带走而不致污染制品；防止个别组分（如碳等）被烧损。保护气氛主要为氢气，还包括分解氨、氨气和真空等。

硬质合金加工工艺与设备ppt

喷雾制粒系统图
压制原理
将混合料装入定型模腔内，在压力机冲头或其它传压介质施予的压力的作用下，压力传向模腔内的粉末，粉末发生位移和变形，随压力的增加，粉末颗粒之间的距离变小，粉末颗粒之间发生机械啮合，孔隙度大大降低，同时在成型剂的作用下，混合料被密实成具有一定形状、尺寸、密度、强度的压坯。
电解磨削原理
磨轮与工件之间保持一定的接触压力，凸出的磨料使工件与磨轮的金属基本体间构成一定的间隙，流动的电解液经喷嘴输入间隙中，使工件表面产生电化学作用，金属被电解并在其表面上形成一层氧化薄膜，这层氧化薄膜，由磨轮上的磨料磨去，随电解液冲走，电解作用与磨削过程交替进行，直至达到一定的精度和光洁度为止。
电解磨削优缺点
优点：1.磨轮损耗低2.加工工件表面产热
少。3.不产生磨削烧伤、裂纹、残余应力。
缺点：在高温、高压、高速以及恶劣的
环境中，工件越来越难加工。
国外硬质合金
瑞典
总部设在瑞典的山特维克是欧洲最大的硬质合金生产者和供货商,也是全世界最大的硬质合金生产者和供货商。它的硬质合金的94%在国外销售,而且大部分(超过2000ｔ) 是在国外生产的。山特维克是硬质合金行业最大的跨国公司。1999年底, 它在全世界58个国家和地区设有子公司。还在未设子公司的许多国家或地区设有办事处。它的总资产约合40亿美元。在硬质合金及其工具方面,1999年的销售收入约合18 3亿美元。
的把持力不够，磨耗增大。
电火花加工
电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工。
电火花加工原理图
电火花加工的优缺点
优点：①能加工普通切削加工方法难以切削

硬质合金生产工艺流程

石蜡工艺硬质合金生产工艺1 生产工艺原理1.1 原理概述硬质合金是一种由难熔金属硬质化合物与粘结金属组成，采用粉末冶金方法生产，具有很高耐磨性和一定韧性的硬质材料。

由于所具有的优异性能，硬质合金被广泛应用于切削加工、耐磨零件、矿山采掘、地质钻探、石油开采、机械附件等各个领域。

矿用合金分厂石蜡工艺硬质合金的生产过程一般为：a) 将难熔金属硬质化合物（碳化钨、碳化钽等）、粘结金属（钴粉或镍粉）及少量添加剂（硬脂酸或依索敏）经过配料，在己烷研磨介质中进行混合和研磨，添加石蜡的料浆，再经真空干燥（或喷雾干燥）、过筛、制粒，制成掺蜡混合料；b) 掺蜡混合料经鉴定合格，经过精密压制，制成高精度压坯；c) 压坯经真空脱蜡烧结或低压烧结，制成硬质合金。

1.2 各工艺过程原理1.2.1 混合料制备原理称取所需的各组份原料及少量添加剂，装入滚动球磨机或搅拌球磨机，在球磨机中合金球研磨体的冲击、研磨作用下，各组份原料在己烷研磨介质中得到细化和均匀分布，在喷雾干燥前（或湿磨后期）加入一定量液态石蜡，卸料后经喷雾干燥、振动过筛（或真空干燥、均匀化破碎过筛），制成有一定成分和粒度要求的掺蜡混合料，以满足压制成型和真空烧结的需要。

1.2.2 压制原理将混合料装入定型模腔内，在压力机冲头或其它传压介质施予的压力的作用下，压力传向模腔内的粉末，粉末发生位移和变形，随压力的增加，粉末颗粒之间的距离变小，粉末颗粒之间发生机械啮合，孔隙度大大降低，同时在成型剂的作用下，混合料被密实成具有一定形状、尺寸、密度、强度的压坯。

在保证压力机、模具及混合料满足压制要求的基础上，利用有效手段控制过程中的各种影响因素，最终得到高精度尺寸的压坯。

由于粉末颗粒与模具壁之间的摩擦作用，使压力在压坯高度方向产生衰减，引起压坯单位高度上的重量变化，即反映了压坯密度的变化。

道斯特机械自动(或C35-160、C35-500、TPA45.2、TPA50/2、TPA20/3等)双向压力机，是靠机械凸轮在动力带动下完成压制动作，一旦动作的上下死点限定，压制动作就不会改变，故能保证压坯的高度不变，这时，装料量的变化会引起压制力的变化，从而引起压坯尺寸的变化，故应控制单重的波动范围，即通过控制压制工艺参数来实现等密度压制。