硬質(zhì)合金是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物如碳化鎢粉末和粘結(jié)金屬如鈷粉通過(guò)粉末冶金工藝製成的一種複合材料,具有硬度高、韌性好、耐磨、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能,被廣泛應(yīng)用在切削刀具、五金模具、航空航天零件等領(lǐng)域上。但是,合金的傳統(tǒng)生産方法存在製造時(shí)間長(zhǎng),産品形狀結(jié)構(gòu)單一和需要配備多套模具等缺點(diǎn),所以專(zhuān)利文檔序號(hào)爲(wèi)30305892的研究者便提出了3D打印技術(shù),具體流程如下:
3D打印硬質(zhì)合金的組分:碳化鉻0.5-3份,其餘爲(wèi)WC-Co/Ni/Fe硬質(zhì)合金複合材料粉體。其中,碳化鉻粉體粒度爲(wèi)0.2-3μm;複合材料爲(wèi)球形或類(lèi)球形或其他形狀顆粒,粒度爲(wèi)5-150μm。
(1)將原料混合均勻,得到預(yù)混料,放置在打印料倉(cāng)中;(2)對(duì)打印件三維結(jié)構(gòu)按照設(shè)定層厚進(jìn)行逐層切片處理,定義打印參數(shù),打印策略,得到打印件三維結(jié)構(gòu)從下至上的各層切片信息;(3)打印料倉(cāng)中的預(yù)混料按照一定鋪粉層厚平鋪至工作臺(tái)得到當(dāng)前層;(4)采用粘結(jié)劑噴射成型工藝,按照打印件的當(dāng)前層結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行粘結(jié)劑噴射、滲透、乾燥;(5)重複步驟(3)和(4),得到打印件生坯;(6)將步驟(5)中得到的打印件生坯進(jìn)行固化處理幷去除未成形的粉末;(7)將步驟(6)中固化後的打印件生坯進(jìn)行脫脂處理,然後進(jìn)行真空燒結(jié)或氣壓燒結(jié),隨爐冷卻,獲得所需的硬質(zhì)合金樣件。
3D打印的硬質(zhì)合金材料體系將碳化鉻分布在WC-Co/Ni/Fe硬質(zhì)合金複合材料粉體顆粒搭接之間形成的空隙區(qū),用于粘結(jié)劑噴射打印時(shí),在燒結(jié)過(guò)程中可以有效防止WC晶粒的異常長(zhǎng)大,製備的硬質(zhì)合金的硬度相較于沒(méi)有加入碳化鉻的材料明顯增強(qiáng)。