新型硬质合金用成型剂CSZ的应用研究

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项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（φ）175微观结构好，没有钴聚现象。