专利名称：一种测量烧结炉内温度场的方法
技术领域：
本发明涉及一种硬质合金的生产过程控制方法，特别涉及一种测量硬质合金烧结 过程中烧结炉内温度场的方法。
背景技术：
在硬质合金生产如烧结过程中，烧结炉内的温度对硬质合金性能有重要的影响， 应在生产过程中进行严格的控制，但由于设备结构因素，烧结炉膛内各部位的温度难以达 到均勻一致，同时在使用过程中，由于设备的老化等原因，炉内的温度分布也会发生变化， 因此对烧结炉内的温度既要了解其分布情况，还要对其变化进行跟踪测量。温度分布情况 即温度场是硬质合金生产过程中的工艺质量控制及硬质合金烧结炉设备性能评价的主要 指标。目前测量炉内温度分布即温度场的方法主要有热电偶法和测温环法。前者是将热 电偶分布于炉内不同位置以获取其对应部位的温度值，但由于热电偶材质耐高温性能的限 制，其只能适应小于1000°c的温度测量，而硬质合金烧结温度一般在1400°C左右，热电偶 法无法应用；测温环法是根据不同烧结温度下陶瓷环的尺寸变化来度量炉温，由于陶瓷环 尺寸变化灵敏度有限，且受到炉内气氛等其他因素的影响，故测量精度较低。因此现有的测 量炉温的方法需进一步改进。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种测量烧结炉内温度场的方法，它可以用于测量硬质合 金烧结炉内的温度分布情况，准确反映烧结炉内的温度分布情况，获取相关数据以便于进 行生产控制和对设备的性能进行评价。本发明的技术方案是
本发明利用在烧结过程中，硬质合金中的WC晶粒会发生长大，且温度越高，长大越明 显，而WC晶粒尺寸的变化会影响硬质合金的矫顽磁力值，晶粒越粗，矫顽磁力值越低的原 理，通过实验观测，在一定温度区间范围内，其标准硬质合金测试块的烧结温度与矫顽磁力 值呈线性对应关系，如1000度至1500度范围内二者之间呈线性对应关系，本发明通过确定 材质相同的标准硬质合金测试块在标准烧结炉内的烧结试验确定该材质的烧结温度与矫 顽磁力值的线性对应关系图，再采用同质的标准硬质合金测试块在待测试烧结炉内进行烧 结试验，通过检测标准硬质合金测试块的矫顽磁力值，计算确定待测试烧结炉内各点的温 度值，分析待测试烧结炉内的温度分布状况。本发明有益效果在于
本发明操作简单，既可在正常生产时进行，也可以进行专门的测试烧结，能直观地反映 待测试烧结炉的温度场情况，有利于硬质合金生产过程中的工艺质量控制及硬质合金烧结 炉设备性能评价。当本发明用于在硬质合金生产过程的产品性能指标控制时，可根据及时 判断该烧结炉的温度场是否满足硬质合金生产要求，同时通过对比不同炉次测试块的波动范围，还可以跟踪测量，判断烧结炉是否处于良好运行状态。本方法简单易行，且由于测试块本身为硬质合金材质，与烧结炉所加工产品的材 质相同，甚至可采用与所生产产品同质的标准测试块进行试验，可避免受到炉内气氛等其 他因素的影响，测量精度高。较现有技术中的陶瓷环而言，其所获得的性能指标对硬质合金 烧结工艺指导性强，具有直观、准确的优点。
图1为本发明的实施例1中硬质合金标准测试块的矫顽磁力与烧结温度对应关系 图
图2为本发明的实施例2中硬质合金标准测试块在炉膛中的摆放位置主视示意图 图3为本发明的实施例2中硬质合金标准测试块在炉膛中的摆放位置俯视示意图 图4为本发明的实施例3中硬质合金标准测试块在炉膛中的摆放位置主视示意图 图5为本发明的实施例3中硬质合金标准测试块在炉膛中的摆放位置俯视示意图。
具体实施例方式实施例1
一种测试硬质合金烧结用真空炉或压力炉内温度分布的方法，它用于测量硬质合金真 空烧结炉和脱蜡烧结一体炉的温度分布情况，测量步骤是
步骤A 制作标准硬质合金测试块，取成份为WC-6%Co的硬质合金混合料，按常规方法 压制成100个硬质合金测试块；
步骤B 将步骤A得到的标准硬质合金测试块放置于一台已校准炉温的真空烧结炉内 的固定位置进行烧结，烧结温度分别设定为1410°C、1430°C、1450°C、1480°C，每种烧结温度 下放置5片标准硬质合金测试块，烧结完成后分别检测各个温度下的标准硬质合金测试块 的矫顽磁力数据，将每个温度下的矫顽磁力值取平均值，并将矫顽磁力进行校正，即消除了 烧结炉内碳氛围的影响，使所得到的矫顽磁力数值的变化值仅与温度有关。得出该批标准 硬质合金测试块的矫顽磁力与烧结温度的如表1所述的结性对应关系，据此编制如图1所 示的WC-6%Co硬质合金标准测试块的矫顽磁力与烧结温度对应关系图。步骤C 根据待测试的硬质合金真空烧结炉和脱蜡烧结一体炉内测温点选取的需 要，取若干步骤A制得的硬质合金测试块分别置于待测烧结炉内不同位置，其分布方法是: 硬质合金真空烧结炉和脱蜡烧结一体炉的炉膛内可摆放6层装载产品的舟皿，分别编号为 A、B、C、D、E、F层，每层可摆放6舟，分别编号分别为1、2、3、4、5、6舟，在第A、C、F层的第1、 3、6舟处分别放置一个硬质合金测试块，按常规方法烧结后检测各硬质合金测试块的矫顽 磁力，根据WC-6%Co硬质合金标准测试块的矫顽磁力与烧结温度对应关系图计算烧结炉内 各对应点的烧结温度，得到被测试的硬质合金真空烧结炉和脱蜡烧结一体炉内的温度分布 情况，其结果如表2中所示。实施例2
一种测试硬质合金烧结用真空炉或压力炉内温度分布的方法，它用于测量脱蜡烧结一 体炉内的温度分布情况，其测量步骤A和B同实施例1相同，其步聚C是
根据待测试的炉膛尺寸为900mm (长)X600mm (宽)X500mm (高)的脱蜡烧结一体炉内测温点选取的需要，取若干步骤A制得的硬质合金测试块分别置于待测烧结炉内不同位 置，其分布方法是分别编号为11』2、13、84、115、86 (其中Τ、M、B分别表示在放置测试块 的舟皿距炉膛底部的高度)，硬质合金真空烧结炉和脱蜡烧结一体炉的炉膛内可摆放6层装 载产品的舟皿，舟皿摆放及测试块在炉内位置如图2和图3所示，按常规方法烧结后检测各 硬质合金测试块的矫顽磁力，根据WC-6%Co硬质合金标准测试块的矫顽磁力与烧结温度对 应关系图计算烧结炉内各对应点的烧结温度，得到被测试的脱蜡烧结一体炉内的温度分布 情况，测试各个硬质合金测试块的性能如表3所示。实施例3:
采用本发明对一台炉膛尺寸为1200mm (长)X600mm (宽)X500mm (高)的新购压力烧 结炉进行测试，确定炉内温度分布情况，对压力烧结炉温度分布情况是否合格进行评估，根 据合同验收条款，烧结温度下允许炉内温度偏差为士 10°C。其测量步骤A和B同实施例1 相同，其步聚C是
根据待测试的压力烧结炉炉内测温点选取的需要，取8个步骤A制得的硬质合金测试 块分别置于待测烧结炉内不同位置，其分布方法是分别编号为Tl、BM2、TM3、B4、B5、TM6、 BM7、T8 (其中T、M、B分别表示在炉中距炉膛底部的高度)，舟皿摆放及测试块在炉内位置如 图4和图5所示。烧结后，测试各个硬质合金测试块的性能如表4所示。根据上述测试结果对所测压力炉的温度场进行分析，该压力烧结炉在烧结时的温 度波动范围为士8°C (总偏差为16°C)，对比合同验收条款所规定的烧结温度下允许炉内温 度偏差，确定该压力烧结炉温度偏差符合验收标准。
表1
表2
表3
表4
权利要求
一种测量烧结炉内温度场的方法，其特征在于它是将标准硬质合金测试块在温度场已知的标准烧结炉内烧结，以确定该材质的烧结温度和矫顽磁力的线性对应关系，再将与同质的标准硬质合金测试块置于待测量的烧结炉内各点进行烧结，烧结完成后测量各个标准硬质合金测试块的矫顽磁力，按该材质的烧结温度和矫顽磁力线性对应关系计算确定对应点的烧结温度，得到被测量烧结炉内的温度分布情况。
2.根据权利要求1所述的测量烧结炉内温度场的方法，其特征在于按以下步骤进行步骤A 制作标准硬质合金测试块，即取硬质合金混合料压制多个标准硬质合金测试块；步骤B 取步骤A制得的标准硬质合金测试块放入温度已校准的标准烧结炉中，在一组 不同的温度值下进行烧结，烧结后检测标准硬质合金测试块的矫顽磁力，得到该材质的烧 结温度和矫顽磁力的对应关系；步骤C 根据烧结炉内测温点选取的需要取若干步骤A制得的标准硬质合金测试块分 别置于待测烧结炉内不同位置，按常规方法进行烧结，烧结过程完成后，取出各个标准硬质 合金测试块，检测不同部位各个标准硬质合金测试块的矫顽磁力值，根据步骤B所得到的 该材质的烧结温度与矫顽磁力的对应关系，确定烧结炉内各点温度值，得到烧结炉内温度 分布状况。
3.根据权利要求2所述的测量烧结炉内温度场的方法，其特征在于所述的步骤B中 的一组不同的温度值为1000°c -1500°c内均布的5个-20个温度值进行烧结。
4.根据权利要求2所述的测量烧结炉内温度场的方法，其特征在于所述的烧结炉为 硬质合金真空烧结炉和脱蜡烧结一体炉。
5.根据权利要求2所述的测量烧结炉内温度场的方法，其特征在于所述的烧结炉为 硬质合金压力烧结炉。全文摘要
本发明公开了一种测量烧结炉内温度场的方法。该方法利用硬质合金测试块的矫顽磁力同烧结时的温度的对应关系，通过检测随炉烧结的测试块的矫顽磁力值的大�。醇浣臃从陈诟鞑课坏奈露确植迹佣魑贫ㄉ战峁ひ蘸徒猩璞讣煨薜囊谰荨１痉椒虻ヒ仔校矣捎诓馐钥楸旧砦仓屎辖鸩闹剩肷战崧庸げ返牟闹氏嗤舷钟屑际踔械奶沾苫范裕渌竦玫男阅苤副甓杂仓屎辖鹕战峁ひ罩傅夹郧浚哂兄惫�、准确的优点。
文档编号G01K7/38GK101922982SQ20101027317
公开日2010年12月22日 申请日期2010年9月6日 优先权日2010年9月6日
发明者吴建国, 张国顺, 蔡球 申请人:株洲肯特硬质合金有限公司
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