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湖南冶金职业技术学院毕 业 论 文课 题： YG8硬质合金混料生产工艺研究 系 部： 材料和冶金工程系 专 业： 粉末冶金 班 级： 材料0722 学 号： 29 姓 名： XXX 完成时间： 5月31日 湖南冶金职业技术学院毕业论文任务书论文题目： YG8硬质合金混料工艺研究 学号： 29 姓名： XXX专业： 金属材料工程 指导老师： 蒋漫文 一、关键内容及基础要求关键内容：实践研究了YG8硬质合金混料工艺，其中包含混料工艺步骤，各粉末各参数对混料工艺影响和混料工艺对后续工艺和产品性能影响。 基础要求： 1、 论文格式正确，论文内容条理清楚有序。 2、 混料过程各成份配料比严格根据理论值进行。 3、 试验过程严谨认真，将多种误差缩少到最低程度。 4、 认真分析数据，得出正确新奇结论。 5、 试验过程中严格根据指导老师要求进行设备操作并统计号相关数据。 目录摘 要Abstract1 序言12 试验方法12.1试验原料22.2试验设备 23混料 34压制35烧结76性能检测 77 试验结果和分析 88结 论9致 谢10YG8硬质合金混料生产工艺研究YG8 carbide production technology research mixing摘要 ：本论文关键讨论研究在生产YG8硬质合金过程中，WC粉和钴粉配料百分比和它们配料过程对后续生产工艺（压制、烧结）和产品性能影响。其中，具体计算和求证了WC粉和钴粉配料比，混合料工艺步骤中WC粉和钴粉球磨和干燥，混料过程中杂质控制和混料后对试验结果分析和总结。关键词：粉末冶金 YG8硬质合金 混料Abstract：This paper mainly discussed research on the production process, wc yg8 exhibitions and cobalt powder the proportion of the ingredients on the follow-up process and their production processes （ coercion or sintering ） and performance impact. the detailed calculation and verification the wc and cobalt powder of ingredients and mix materials in wc process flow and cobalt powder of ground and dry, mixing process impurities control and mixing after the experimental results of analysis and summary.Key words：powder metallurgy YG8 carbide mixed material1序言混合料制备时硬质合金生产过程一个关键步骤，在这个步骤中将决定合金基础成份和性能，还将决定混合料烧结性能和压制性能。混合料制备工艺目标有四个方面：一、将多种原料配制成含有一定化学成份和力度组成粉体。二、将多种原料充足混合，取得各成份分布均匀一致粉体；三、将增塑剂和粉体充足拌合，制得含有一定要求成型性能粉体；四、提升粉末烧结活性，使经一定压力下成型压坯在一定温度和压力下被烧结，取得一定组织结构和性能硬质合金。要实现这四个目标，需要从原料选择、工艺参数制订和工艺控制等三方面努力。下面我们将分别对混合料制备关键工艺工艺关键点及其制备工艺性能进行讨论，然后对混合料性能评价方法及混合料制备质量控制进行讨论。我们经过生产实践，认为混料过程中各成份配比、杂质控制和成份是否混合均匀是影响混料关键原因。故本文只就在生产YG8硬质合金中混料这些关键原因相关问题谈点粗浅见解，仅供感爱好同行们商榷。2 试验过程2.1混料过程原理分析在YG8硬质合金混料生产工艺中我们严格根据指导老师要求，混合料制备标准工艺步骤图以下: 原 料 配 料 球 磨 料 浆 干 燥 检 验 混合料 图1混合料制备标准工艺步骤图YG8硬质合金原料主成份配比为8%钴粉和92%WC粉。钴一直是硬质合金关键粘结相元素。硬质合金制造工业通常全部以金属钴粉作为原料。硬质合金技术工作者尤其关心指标是：含钴量、含氧量、粒度和有害杂质含量等。碳化钨粉末和钴粉颗粒度、晶粒度对硬质合金生产工艺制订及其产品性能全部有十分关键影响，所以我们很重视这一块。即使碳化钨、钴晶粒度并不等于碳化钨颗粒度，然而我们常规工艺生产碳化钨晶粒度和颗粒度又有一定联络。其中钴颗粒中晶粒金相图分别以下图所表示：粘结相对硬质相得湿润性是影响粉末冶金制品致密化效果关键原因之一。金属钴对碳化钨湿润性好是钴一直全部是碳化钨基硬质合金粘结相首选材料根本原因。钴粉钴含量高当然表明其杂质总量少。因为多种杂质存在几乎全部会影响钴对硬质相湿润性，所以需要关注钴粉含钴量。通常硬质合金牌号所用钴粉要求含钴量不低于98.5%，高品质牌号要求不低于99.5%。YG8钴元素含量为8%，是硬钴类合金中含钴很高硬质合金，所以强度和抗冲击性很好，但耐磨性不好。尤其适合于在较低速度上切削，适于制造小尺寸刀具，能够用于加工高强度钢，耐热合金等难加工材料。图2 钴粉颗粒中晶粒（金相照片）行星式球磨机原理示意图图3所表示：2.2 配料比运算YG8配料计算以下：钴粉：8% WC粉：92%公式: D=100(X wc+YCo)式中 D 合金理论密度，g/cm3wc 碳化钨密度，取15.6 g/cm3 Co 钴密度，取8.9 g/cm3 X 碳化钨含量，%Y 钴含量，%代入数据得 D=14.71 g/cm3模具尺寸为：6636所以单重W=0.60.63.614.71=19.06g其中压制20个单重W=19.620个=381.2g所需WC=381.292%=350.704g钴粉=381.28%=30.496g其中混合料中主成份所占百分比和成份以下表所表示：表1 混合料中主成份所占百分比和成份成份在混合料中所占百分比取1千克混合料时各成份含量WC 粉 92% 920g 钴 粉 8% 80g2.3 配料过程2.3.1球磨筒清洗2.3.2目标：将球磨筒清洗洁净，预防WC粉和钴粉脏化。了解球磨机工作原理，掌握球磨机操作。2.3.3试验过程：清洗混料筒时，用到清洗剂为酒精，酒精必需是清澈纯净，浑浊含杂质酒精清洗效果不佳。先将合金球（图3所表示）放入球磨筒，其中每个球磨筒放入2030个合金球。加入合金球后，往球磨筒内倒入酒精，盖住合金球，高出合金球平面35厘米。准备就绪后，盖上对应球磨筒盖子，验证球磨筒盖子边缘是否会因为盖子未拧紧或皮圈大小不宜而有酒精漏出。检验球磨筒严实无酒精露出后，接下来将球磨筒装入球磨机，用标签编号。其中我们一共清洗四个球磨筒，打开球磨机开关，观察一下球磨转速，为了愈加好地混料，使球磨筒清洗洁净，经过听合金球在球磨筒和筒壁碰撞声音，我们将球磨机转速调为28转每秒。转速太快会使合金球紧贴球磨筒作圆周运动，达不到球磨效果；转速太慢，球磨将需要更长时间，影响球磨效率。 图4球磨时间定为12h。按上述操作，清洗球磨筒2遍。2.3.4结果分析：球磨12h后，将球磨筒取出，经过查看酒精浑浊程度，便可得悉球磨筒是否清楚洁净，必需时清洗2或3次。2.3.5 称量WC粉和钴粉含量将天平调零后，在天平左右两端均放上一张洁净滤纸，称取80克钴粉（图4），920克WC粉（图5）。倒入球磨筒内，加入酒精，大约高出混合料平面2厘米。 图5 图62.3.6 混料按对应编号装好球磨筒后，开启球磨机，将球磨机转速调为20转每秒。这次球磨混料时间为36个小时。2.3.7 取料打开球磨筒盖子，将球磨后剩下酒精倒入盘1内，并将合金球倒入盘2内，和用剩下酒精将贴在球磨筒壁混合料冲入盘2内。待粉末沉淀后，用洁净针将酒精吸出，可放入干燥机干燥。 2.3.8 干燥并冷却常见料浆干燥工艺有：常压干燥、真空干燥、喷雾干燥。依据我们现有条件，我们选择是真空干燥。真空干燥系统原理示意图图6所表示：图7众所周知，在负压状态将液体变成气体挥发掉所需要温度比常压要低得多。真空干燥就是这一原理一个应用。真空度控制：通常情况下把真空度控制在800650Kpa之间。干燥时间为1个小时，干燥后冷却，且在干燥和冷却过程中均在抽真空负压状态下进行。冷却后将粉末密封在塑料袋内。 2.3.9、压碎脱筛真空干燥柜产出料基础是块状料，必需经过压碎、均匀化和脱筛处理后才能经过正常压制取得“不脏化”压坯。其中筛子筛目为80孔、孔径20mm。称量筛后粉末质量。统计数据。2.4掺胶将增塑剂和粉末充足拌合是为了改善粉末压制性能所采取关键工艺过程。拌合质量好坏不仅影响粉末压制性能，产生“未压好”、“分层”、“断裂”等压制废品，还会因为增塑剂局部富集而产生“脏化”和局部“渗碳”等废品。影响掺和质量有掺合方法、掺合前准备、掺合工艺参数、溶剂排干和继后处理等无方面。2.5粉末准备要将增塑剂溶液和粉末拌合均匀，粉末团粒大小对增塑剂掺合均匀度影响是不容忽略。拌合前粉末团粒度不能太粗，通常要经过5080目标振动筛处理，较难成型粉末还要更细部分。2.6增塑剂溶液准备不一样增塑剂有不一样溶解特征，通常被选为增塑剂溶液有：溶解汽油、酒精、乙烷、庚烷等等。我们选择溶解汽油作为增塑剂。将称量好粉末倒入洁净盘内，依据掺合工艺参数，计算应加入增塑剂，采取手工拌合，搅拌均匀，即可投入到压制工艺中。（先称量瓶内现有增塑剂重量，再称量拌合后瓶内剩下增塑剂重量，即得用掉增塑剂重量。） 增塑混合料混合料、增塑剂拌合混合料、增塑剂 干燥混合料、增塑剂 擦碎3 试验结果分析表2 分析试验结果原因分析 处理方法 备注干燥后块状混合料较多1、混料球磨时加入酒精不足。2、干燥时间过长1、混料球磨时，酒精盖住混合料面35厘米。2、不停观察混合料干燥过程及干燥情况压制时压坯易发生断裂增塑剂拌合不均或太稀1、严格根据增塑剂浓度和拌合工艺参数加入增塑剂。2、观察料湿度来判定粉液掺合是否均匀。4 结论混料过程是硬质合金生产一个关键工艺，这个步骤成功是否直接影响到后面压制工艺中产品是否能成行和烧结后产品各方面性能。配料过程比较关键原因是化学成份和多种原料粒度选择。主成份我们选择粘结性能最好钴粉和原材料WC粉。化学成份配比中还包含杂质元素控制，碳、氧含量控制。合理球磨应该满足以下四点：1、使多种原料充足混合，达成均匀分布目标。2、使多种粉末颗粒粒度符合牌号设计要求。3、增加粉末体烧结活性，使混合料经压制后在一定烧结条件能达成致密化要求。4、使粉末经过合理压制、烧结以后取得所要求合金性能。料浆干燥工艺目标就是将球磨料浆中粉末研磨介质分离，取得工艺要求牌号粉末，并安全地回收研磨介质。干燥目标：1、分离研磨介质过程要避免混合料各组分不会出现偏析2、预防物料增氧。全部干燥工艺毫不例外地采取加热蒸发法，即使不一样工艺加热温度有些差异。3、避免物料形成硬块，尽可能取得松散粉末良好混合料压制成型性能是取得优良压坯必需条件之一。混合料松装密度波动小，装模稳定性好，在同一压制条件下生产压坯单重波动也小。混合料流动性是描述混合料流动能力大小参数。压制成型过程中，要求混合料能够快速地将模腔完全、充足地填充。其中压坯收缩系数小通常见粗料，压坯收缩系数大通常见细料。混合料粒度组成是影响压制致密化过程关键原因，必需合适地给予控制。参考文件：1金属学和热处理 编著：崔忠圻，覃耀春 出版：机械工业出版社2粉末冶金原理 编著：黄培云 出版：冶金工业出版社3硬质合金制造工艺学 编著：周盛安 出版：自贡硬质合金有限责任企业致 谢时光急忙如流水，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真轻易。离校日期已日趋临近，毕业论文完成也随之进入了尾声。从开始进入课题到论文顺利完成，一直全部离不开老师、同学、好友给我热情帮助，在这里请接收我真挚谢意!再回首，在这多个月里，我学到了很多，深刻地体会到了“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”道理。在本论文写作过程中，我导师蒋老师倾注了大量心血，从选题到开题汇报，从写作提要，到一遍又一遍地指出每稿中具体问题，严格把关，循循善诱，在此我表示衷心感谢。同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持各位老师和关心我同学和好友。写作毕业论文是一次再系统学习过程，毕业论文完成，一样也意味着新学习生活开始。另外，本文最终得以顺利完成，也是和其它讲课老师帮助分不开，即使她们没有直接参与我论文指导，但在开题时也给我提供了不少意见，提出了一系列可行性提议，她们是胡金娥老师，何世文老师，周兴灵老师，周书助老师，郭峰老师，高建翔老师等，在此向她们表示深深感谢！