硬质合金由具有高抗压强度,高硬度和高弹性模量的不溶性碳化物组成。粉末在压制过程中更难塑性变形。为了改善粉末成形性,增加了压块强度,并且促进了压实,并且在成形之前将成形剂添加到粉末材料中。
作为中间赋形剂,必须在脱胶阶段将形成剂完全去除,因为任何残留物都会对产品造成质量危害。高质量硬质合金产品的生产必须严格控制合金中的总碳。尽管有许多因素影响硬质合金产品的总碳含量,但在碳化钨原料质量稳定的情况下,成型剂的应用对产品总碳的影响是非常重要的方面。 。
因此,成型剂的性能是直接影响毛坯和最终烧结产品性能的关键因素。
根据调查,一些硬质合金制造商过去使用合成树脂,糊精,淀粉,甲醇和纤维素作为模塑剂。例如,东德使用了ceresin和硬石蜡的48%至59%。与石蜡油的混合物。美国通用电气公司已使用淀粉,阿拉伯橡胶和合成树脂。在英国使用水溶性纤维和聚丙烯癸胺。一些制造商还添加了表面活性物质。
由于先进的生产设备和高度的自动化程度,外国硬质合金制造商使用的管道混合设备,自动高精度压力机和国外硬质合金成形剂(基本上是石蜡和PEG)。将球磨机介质脱胶并烧结到带有橡胶气氛的单炉中。胶水形成剂很少。
目前,国内硬质合金制造商广泛使用的成型剂是:橡胶,石蜡和聚乙二醇(PEG)。根据引进该技术的外国制造商,使用时间因制造商而异。引入山特维克技术的制造商通常使用PEG作为成型剂并进行喷雾干燥。有些使用石蜡作为形成剂,也使用喷雾干燥工艺。中小企业基本上使用橡胶技术,各种成型剂各有优缺点。

橡胶成型剂

在1950年代末和1960年代初,用于中国硬质合金行业的丁二烯钠橡胶是从苏联进口的,橡胶质量稳定。后来,由于情况的变化,使用了兰州生产的合成丁苯橡胶钠。
由于制造工艺技术,设备等原因,橡胶质量稳定性差。丁二烯酸钠橡胶被汽油溶解后,凝胶较多,溶液悬浮,过滤困难,灰分和杂质含量高,影响了合金的正常生产。

橡胶溶剂具有良好的成型性,并且可以抑制具有复杂形状和大体积的产品,并且压坯不太可能引起裂纹。然而,缺点是灰分高,残留碳高,碳的控制精度困难,真空不易去除,产品质量不稳定,不适合喷雾干燥工艺。

石蜡形成剂

石蜡是从石油中提炼的。石蜡是各种烃的混合物。少量的液体“杂质”以油的形式存在。固体组分是饱和烷烃。归根结底,石蜡的性质取决于其化学组成,无论它们是直链,支链或环状的。石蜡可以分为:石蜡,微晶蜡,褐煤蜡,植物蜡,动物蜡,合成蜡。总品种有几十种。每个品种的分子量,结构,性质和用途都不同。
通常,用于硬质合金的石蜡主要由正构烷烃组成,正构烷烃具有很少的线性和线性分子以及很少的芳族烃。分子量范围360-540,熔点42-70度,微溶于乙醇。微晶蜡的分子量为580-700,并且主要是具有许多环状烃化合物的支链分子。石蜡很脆。微晶蜡更坚韧,更柔韧,具有更高的拉伸强度和熔点以及更高的内聚性。它是饱和的直链烃。它可以在高温下完全挥发而没有残留物。在真空中也很容易去除。降低了控制碳量的难度,提高了合金的碳量的精度,但是粘度低,所得压块具有低强度,弹性后效应大,并且在浓缩部分中容易产生裂纹应力,很难挤压形状。产品更复杂,且致密性较脆,很容易掉下来。

水溶性聚合物形成剂

PEG(聚乙二醇)是一种水溶性聚合物,是一种合成蜡。通过与水或乙二醇逐步加入环氧乙烷制成,分子量为200-20000,他完全溶于水,在室温下在乙醇中的溶解度低(小于1%),并且与许多物质相容。它与高极性,无毒无刺激性物质显示出最大的相容性。 PEG的可成型性等同于石蜡,并且残留碳更少。可以说是适用于喷雾干燥工艺的安全环保的成型剂。但是,PEG吸收大,吸湿能力随着分子量的增加而降低。工作环境对湿度和温度的要求非常严格。吸湿后,粉末变硬并且压制压力增加,这需要对压制机施加高压。另外,很难形成一些复杂的产品。
实际生产中的比较为了比较这三种成型剂的性能,使用了三批丁二烯酸钠橡胶,石蜡和PEG作为成型剂,基本成分为WC-8%Co。将坯料压制成坯料根据相同的单重,然后通过真空脱脂进行烧结。获得金相和物理性能进行比较。

使用石蜡和PEG作为形成剂的样品强度增加,磁性能降低。这是开采硬质合金的一个非常明显的优势。同时,从金相照片的视觉分析来看,石蜡和PEG的金属相比橡胶形成剂更均匀,因为石蜡和PEG的残留碳较少,橡胶不易被排除,且橡胶较大。残留碳的量会导致局部晶粒的生长。有关。

由于缺少喷雾制粒设备,将石蜡和PEG的混合物作为形成剂进行真空干燥,然后过筛,这对混合物的压榨性能有很大影响,例如材料干燥中的PEG聚集。 PEG在材料中分布不均匀,从而导致合金的结晶相聚集。用手工擦拭石蜡的造粒效果差。但是,仍然可以从PEG和石蜡在橡胶加工中的优势中看出样品的物理性质。
在实际生产中,为了应对自压机的大规模生产,有必要增加压压力并延长保压时间,以免出现石蜡开裂或脱落的问题,这将减少劳动效率。因此,使用喷雾干燥系统获得具有优异流动性能的混合物可以很好地解决该问题。

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