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一种地矿球齿的制备方法

技术摘要:
本发明涉及一种地矿球齿的制备方法,包括:配料球磨,原料包括WC粉和Co粉,所述Co粉中掺杂有TaC,向所述原料中添加酒精后置于球磨机中球磨得到混合浆料;将所述混合浆料采用喷雾制粒法制粒得到混合粒料;对所述混合粒料进行模压成型得到成型体;对所述成型体进行烧结后  全部
背景技术:
现有的国内WC-Co硬质合金地矿材料通常由于配方和球磨工艺问题,导致合金球 头密度差,内部金相组织不稳定(时而夹杂时而加粗等问题),合金在超硬岩层工作时,表现 不理想,性能不稳定,耐磨性不好,钻岩距离不足的问题。
技术实现要素:
本发明为了解决现有WC-Co硬质合金地矿球齿耐磨性低导致的钻岩距离不足的问 题,提供了一种地矿球齿的制备方法,该方法制备的地矿球齿钻硬岩深度达到300米以上。 本发明所采取的方案为:一种地矿球齿的制备方法,包括 a  配料球磨,原料包括WC粉和Co粉,所述Co粉中掺杂有TaC,向所述原料中添加酒精后 置于球磨机中球磨得到混合浆料; b  将所述混合浆料采用喷雾制粒法制粒得到混合粒料; c  对所述混合粒料进行模压成型得到成型体; d  对所述成型体进行烧结后得到制品; e  对所述制品进行表面钝化抛光处理得到地矿球齿。 进一步的,所述原料中包括如下质量份数: WC粉  92~94份; Co粉  6~8份; 其中所述Co粉中掺杂有Co粉总质量3%-5%的TaC。在Co粉添加添加剂减少三相析出的可 能,提高合金的强度。 进一步的,所述球磨机中加入27-35份酒精,150-300份Φ6合金球。 进一步的,所述球磨机在球磨时转速30-38r/min,球磨时间16-32H。 进一步的,所述喷雾制粒法具体为将球磨好的混合浆料卸出球磨机后经预搅拌, 随后经泵送入喷雾塔内,喷雾塔内通过被加热的氮气加热雾化浆料,所述喷雾塔的塔入口 温度130-250℃,塔出口温度90-110℃,塔内压力为1.6-2 .4kpa ,分离器压力差为0.6- 1.6kpa,塔内氧含量≤0.9%。 进一步的,模压成型过程中压制成型坯所用的模具的收缩系数为1.18-1.20。 进一步的,所述步骤d中采用过压烧结,烧结温度为1450-1480℃,烧结压力5.5- 10Mpa。过压烧结是高温下采用高压氩气对烧结体采用压力烧结措施,有利于合金气孔的消 除,提高合金的致密度,进而提高合金的耐磨性和抗弯强度。 进一步的,对烧结后的制品进行深冷回温处理,所述深冷回温处理为:将烧结后的 制品在-180--200℃下深冷2H-2.5H,然后置于180-200℃下回温2H-2.5H。材料经深冷处理 后内部热应力和机械应力大为降低,并且由于降温的过程中会使微孔或应力集中部位产生 3 CN 111593246 A 说 明 书 2/3 页 了塑性流变,而在升温过程中会在此类空位表面产生压应变,这种压应力可以大大减轻缺 陷对工件局部性能的损害,从而有效地减少了工件产生的变形、开裂的可能性,进而提高了 工件的使用寿命。 进一步的,所述钝化抛光处理具体为:所述钝化抛光处理具体为:抛料与球齿质量 比:2-4:1,钝化抛光机的转速30-50r/min,钝化抛光时间5-12H。 本发明所产生的有益效果包括:本发明通过在Co粉中添加TaC,减少三相析出的可 能,提高合金的强度,提高产品的热稳定性。通过过压烧结在高压氩气下对烧结体采用压力 烧结措施,有利于合金气孔的消除,提高合金的致密度,进而提高合金的耐磨性和抗弯强 度。通过对材料经深冷处理,使内部热应力和机械应力大为降低,并且由于降温的过程中会 使微孔或应力集中部位产生了塑性流变,而在升温过程中会在此类空位表面产生压应变, 这种压应力可以大大减轻缺陷对工件局部性能的损害,从而有效地减少了工件产生的变 形、开裂的可能性,进而提高了工件的使用寿命。 本发明通过原料选材,球磨工艺,喷雾干燥制得混合料,混合料压制成型、过压烧 结、表面处理后得合金球齿,合金耐磨性表现较好,钻超硬岩石300米以上,而在改善之前, 地矿球齿钻超硬岩层仅为100-150米。
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