ПРИГОТОВЛЕНИЕ СМЕСЕЙ ПОРОШКОВ КАРБИДОВ С ЦЕМЕНТИРУЮЩИМ МЕТАЛЛОМ
Одной из основных операций в производстве спеченных твердых сплавов является приготовление смесей из компонентов, входящих в состав соответствующей марки твердого сплава. Практика показывает, что от качества проведенной операции смешения в значительной степени зависят свойства конечного продукта.
Способы приготовления твердосплавных смесей
В производстве твердых сплавов было предложено несколько способов приготовления смесей. Так, предлагалось заливать порошок карбида раствором соли кобальта при перемешивании мешалкой, затем выпаривать этот раствор при размешивании; образующуюся смесь порошкообразного карбида с твердой солью кобальта прокаливать в токе водорода и таким образом получать смесь карбида с металлическим кобальтом. Изменение этого способа заключалось в смешивании карбида с твердой солью кобальта в шаровой мельнице или осаждение соли в присутствии порошка карбида с дальнейшим восстановлением полученной смеси водородом и последующим кратковременным размолом ее в шаровых мельницах. Вместо соли кобальта можно использовать порошок оксида кобальта.
Известен также способ, когда из раствора соли кобальта цинковой пылью вытесняют в присутствии порошка карбида металлический кобальт при непрерывном перемешивании пульпы, при этом происходит смешивание карбида с порошком кобальта. Полученную смесь подвергают кратковременному сухому размолу в шаровых мельницах. Некоторое время этот способ применялся на заводах СССР. К сожалению, помимо малой производительности все эти способы приготовления твердосплавных смесей с использованием солей или оксидов не лишены недостатков При прокаливании смесей, несмотря на присутствие водорода, наблюдается некоторое обезуглероживание карбида вследствие частичного восстановления оксидов углеродом карбида, что затрудняет регулирование состава сплавов по углероду и влияет на свойства спеченного сплава.
Необходимо лишнее оборудование и средства, так как восстановительному прокаливанию подвергается значительное количество материала, не требующего этого (смесь различных марок твердых сплавов содержит 70...95 % карбида). По цинковому способу трудно удалять весь цинк, который является нежелательной примесью, так как образует хрупкие соединения с кобальтом.
В настоящее время основным способом приготовления смесей, как у нас, так и за рубежом, является смешивание порошкообразного металлического кобальта, предварительно полученного восстановлением оксида кобальта водородом, с порошком карбида в течение длительного времени в шаровых футерованных твердым сплавом мельницах в жидкой среде. Эту операцию часто называют размолом, что не совсем правильно, так как ее основным назначением является получение однородной смеси порошков в пределах микрообъемов за счет тесного смешения компонентов, измельчением составляющих. Это достигается не ударным, когда требуется измельчение, а скорее истирающим действием шаров при их движении внутри вращающегося барабана. Режимы размола (перемешивания) подбираются эмпирическим путем. Кроме мельниц с вращающимся барабаном, можно применять вибрационные мельницы и аттриторы. В качестве размольных тел применяют твердосплавные шары или цилиндры различных размеров.
В настоящее время большинство твердосплавных заводов заменили шаровую мельницу на аттриторы с учетом производительности.
