本發(fā)明是一種鎢合金成形劑及其制備方法和應用，屬于粉末冶金技術領域。

背景技術：

當前，對于鎢合金行業(yè)來說，在模壓壓制成型之前都要加入成形劑，加入不同的成形劑，效果不盡相同。應用最多的是石蠟成形劑，但石蠟成分復雜，壓制成型后，去除成形劑工藝時間較長，而且會在產(chǎn)品毛坯中殘留一定量的碳，對產(chǎn)品的生產(chǎn)成本、工期安排及產(chǎn)品的物理力學性能都有很大的影響。

石蠟作為成形劑對鎢合金混合粉成形的工藝為：稱取一定量的石蠟，放入加熱器皿中，加入一定量的酒精作為溶劑，加熱至石蠟完全融化，熔化好的石蠟作為成形劑加入到鎢合金混合粉中，石蠟的加入量為鎢合金混合粉重量的2.5％～3％，然后在西格瑪攪拌器中進行混合攪拌、制粒、壓制、去除石蠟、燒結、加工。由于石蠟成分復雜，分子量不同的成分去除溫度也不相同，需要較長的才能去除，但還是會用一定殘留形成碳，最終影響鎢合金產(chǎn)品在燒結后的物理力學性能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明正是針對上述現(xiàn)有石蠟作為成形劑的缺點而設計提供了一種鎢合金成形劑及其制備方法和應用，該種成形劑與石蠟相比，成分較為單一，分子量較小，熔點、沸點低，排除溫度低，摻入混合粉的比例較小，排除時間短，脫成形劑時間縮短近一半，這樣就使產(chǎn)品排除成形劑的能耗降低、時間減少、無碳殘留，對于降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本、減少產(chǎn)品的生產(chǎn)工期、提高產(chǎn)品的物理力學性能都具有積極的意義。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明提出的成形劑的化學成分及重量比為：PEG6000∶PVA217∶水＝0.5～2.0∶2∶4～6，其中，PEG6000是分子量分6000的聚乙二醇，PVA217是分子量分217的聚乙烯醇。

該種成成形劑在使用時通常采用以下配比：PEG6000∶PVA217∶水＝1∶2∶5。

制備上述鎢合金成形劑的方法是將稱量好的PEG6000、PVA217和水按重量比混合在一起，在70℃～90℃之間進行水浴加熱，融化至均勻透明狀液態(tài)成形劑膠體后投入使用。

本發(fā)明提出的該種鎢合金成形劑的應用是將制備好的成形劑膠體加入到鎢合金混合粉中混合均勻以制備鎢合金，成形劑膠體與鎢合金混合粉的重量比為2～3∶100。

本發(fā)明技術方案解決的技術問題是克服了脫成形劑過程中的殘留多、時間長、耗能高的不足。該種鎢合金成形劑的成分較為單一，分子量較小，熔點、沸點低，排除溫度低，脫成形劑時間可以縮短近一半，這樣就降低了能耗、減少了時間、使碳無殘留，對于降低生產(chǎn)成本、減少生產(chǎn)工期、提高產(chǎn)品的物理力學性能都具有積極的意義。

具體實施方式

以下將結合實施例對本發(fā)明技術方案作進一步地詳述：

實施例1

制備一種本發(fā)明所述鎢合金成形劑，并將該成形劑用于制備鎢合金的步驟如下：

1、在加熱器皿中按PEG6000∶PVA217∶水＝1∶2∶5的比例加入并混合后，在70℃～90℃之間進行水浴加熱，加熱至溶劑呈透明狀膠體為止，得到成形劑膠體，在加熱過程中需不斷攪拌，以促進PEG6000和PVA217快速溶解，減少成形劑的制備時間；

2、先將鎢合金混合粉總量的一半加入到西格瑪攪拌器中，開啟攪拌器電源，加入成形劑膠體，加入成形劑膠體與鎢合金混合粉的總重量比為2.6∶100，混合均勻后，再將另一半的鎢合金混合粉加入到西格瑪攪拌器中進行攪拌，混合均勻后，將得到的鎢合金粉倒入料盤，待鎢合金粉冷卻至室溫時，用搖擺式制粒機進行制粒，篩網(wǎng)使用40目，取篩下物放入不銹鋼料盤中，將料盤放入干燥箱中干燥4h；

3、將干燥后的鎢合金粉取一半，放入西格瑪攪拌器中，開啟電源，加入水，加入的水與鎢合金混合粉的總重量比為1～5∶100，進行混合攪拌，混合均勻后再將另一半鎢合金粉加入到西格瑪攪拌器中混合，混合均勻后后，將鎢合金粉倒入料盤，待鎢合金粉冷卻至室溫時，用搖擺式制粒機進行制粒，篩網(wǎng)使用40目，取篩下物放入不銹鋼料盤中，將料盤放入干燥箱中干燥12h，再次過40目篩網(wǎng)，取篩下物即可進行壓制產(chǎn)品；

4、脫成形劑的過程為：將步驟3壓制后的產(chǎn)品放在加熱爐中加熱脫成形劑，分三個階段，第一階段從室溫加熱到400℃，升溫時間為2小時，保溫5小時；第二段從400℃加熱到600℃，升溫時間為3小時，保溫5小時；第三段從600℃加熱到800℃，升溫時間為1.5小時，保溫2.5小時，隨爐冷卻至室溫后取出產(chǎn)品；

5、將脫成形劑后的產(chǎn)品進行燒結加工。

本實施例中制粒過程的鎢合金粉成粒的比例約為50％左右，流動性較好，壓制后的產(chǎn)品硬度適中，外觀稍有顆粒感。

實施例2

制備一種本發(fā)明所述鎢合金成形劑，并將該成形劑用于制備鎢合金的步驟如下：

1、在加熱器皿中按PEG6000∶PVA217∶水＝1∶2∶5的比例加入并混合后，在70℃～90℃之間進行水浴加熱，加熱至溶劑呈透明狀膠體為止，得到成形劑膠體，在加熱過程中需不斷攪拌，以促進PEG6000和PVA217快速溶解，減少成形劑的制備時間；

2、先將鎢合金混合粉總量的一半加入到西格瑪攪拌器中，開啟攪拌器電源，加入成形劑膠體，加入成形劑膠體與鎢合金混合粉的總重量比為2∶100，混合均勻后，再將另一半的鎢合金混合粉加入到西格瑪攪拌器中進行攪拌，混合均勻后，將得到的鎢合金粉倒入料盤，待鎢合金粉冷卻至室溫時，用搖擺式制粒機進行制粒，篩網(wǎng)使用40目，取篩下物放入不銹鋼料盤中，將料盤放入干燥箱中干燥4h；

3、將干燥后的鎢合金粉取一半，放入西格瑪攪拌器中，開啟電源進行混合攪拌，混合均勻后再將另一半鎢合金粉加入到西格瑪攪拌器中混合，混合均勻后后，將鎢合金粉倒入料盤，待鎢合金粉冷卻至室溫時，用搖擺式制粒機進行制粒，篩網(wǎng)使用40目，取篩下物放入不銹鋼料盤中，將料盤放入干燥箱中干燥12h，再次過40目篩網(wǎng)，取篩下物即可進行壓制產(chǎn)品；

4、脫成形劑的過程為：將步驟3壓制后的產(chǎn)品放在加熱爐中加熱脫成形劑，分三個階段，第一階段從室溫加熱到400℃，升溫時間為2小時，保溫5小時；第二段從400℃加熱到600℃，升溫時間為3小時，保溫5小時；第三段從600℃加熱到800℃，升溫時間為1.5小時，保溫2.5小時，隨爐冷卻至室溫后取出產(chǎn)品；

5、將脫成形劑后的產(chǎn)品進行燒結加工。

本實施例中制粒過程的鎢合金粉成粒的比例約為30％～40％，流動性較差，壓制后的產(chǎn)品硬度較實施例1軟，外觀光亮，無明顯顆粒感。

實施例3

制備一種本發(fā)明所述鎢合金成形劑，并將該成形劑用于制備鎢合金的步驟如下：

1、在加熱器皿中按PEG6000∶PVA217∶水＝1∶2∶5的比例加入并混合后，在70℃～90℃之間進行水浴加熱，加熱至溶劑呈透明狀膠體為止，得到成形劑膠體，在加熱過程中需不斷攪拌，以促進PEG6000和PVA217快速溶解，減少成形劑的制備時間；

2、先將鎢合金混合粉總量的一半加入到西格瑪攪拌器中，開啟攪拌器電源，加入成形劑膠體，加入成形劑膠體與鎢合金混合粉的總重量比為2∶100，混合均勻后，再將另一半的鎢合金混合粉加入到西格瑪攪拌器中進行攪拌，混合均勻后，將得到的鎢合金粉倒入料盤，待鎢合金粉冷卻至室溫時，用搖擺式制粒機進行制粒，篩網(wǎng)使用40目，取篩下物放入不銹鋼料盤中，將料盤放入干燥箱中干燥4h；

3、將干燥后的鎢合金粉取一半，放入西格瑪攪拌器中，開啟電源進行混合攪拌，混合均勻后再將另一半鎢合金粉加入到西格瑪攪拌器中混合，混合均勻后后，將鎢合金粉倒入料盤，待鎢合金粉冷卻至室溫時，用搖擺式制粒機進行制粒，篩網(wǎng)使用40目，取篩下物放入不銹鋼料盤中，將料盤放入干燥箱中干燥12h，再次過40目篩網(wǎng)，取篩下物即可進行壓制產(chǎn)品；

4、脫成形劑的過程為：將步驟3壓制后的產(chǎn)品放在加熱爐中加熱脫成形劑，分三個階段，第一階段從室溫加熱到400℃，升溫時間為1.5小時，保溫3.5小時；第二段從400℃加熱到600℃，升溫時間為3小時，保溫4小時；第三段從600℃加熱到800℃，升溫時間為1.5小時，保溫2.5小時，隨爐冷卻至室溫后取出產(chǎn)品；

5、將脫成形劑后的產(chǎn)品進行燒結加工。

本實施例中制粒過程的鎢合金粉成粒的比例約為60％以上，流動性較實施例1好，壓制后的產(chǎn)品硬度較實施例1硬，外觀有明顯顆粒感。

該成形劑與石蠟相比具有以下優(yōu)點：脫成形劑時間短，脫成形劑后無碳殘留，能有效縮短生產(chǎn)周期，節(jié)能降耗，對產(chǎn)品物理力學性能的提升也具有一定的意義。