一種無磁硬質(zhì)合金及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及合金制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種以鎳為粘結(jié)相的碳化鎢基硬質(zhì)合金及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硬質(zhì)合金中的硬質(zhì)相通常指WC、TiC、VC等，粘結(jié)相通常指Co、N1、Fe等。硬質(zhì)合金始于WC-Co硬質(zhì)合金，它是成分最簡(jiǎn)單，使用范圍最廣泛的一種合金。但在堿性環(huán)境中使用，傳統(tǒng)常規(guī)硬質(zhì)合金的耐高壓、耐腐蝕的能力較差，不能達(dá)到較為嚴(yán)格的技術(shù)指標(biāo)要求，而以鎳代替鈷作為粘結(jié)相很大程度上可以解決WC-Co類硬質(zhì)合金在酸或堿性環(huán)境中不耐高壓和不耐腐蝕的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有WC-Co硬質(zhì)合金在堿性環(huán)境中存在耐高壓、耐腐蝕能力較差等技術(shù)問題，以提供一種能在堿性環(huán)境中使用、具有較好的耐高壓、耐腐蝕能力、生產(chǎn)成本低和性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)的一種一種硬質(zhì)合金及其制備方法。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0005]本發(fā)明的一種無磁硬質(zhì)合金，含有如下重量比的成分:
Ni6.09% ?6.11%
Cr3C20.19% ?0.21%
TaC0.19% ?0.21%
Mo0.19% ?0.21%
WC余量
本發(fā)明的一種一種硬質(zhì)合金及其制備方法，包括如下步驟:
a)取按重量百分比計(jì)的下述組分:Ni粉6.09 %?6.11%、03〇2粉0.19%?0.21%, Ta粉0.19%?0.21%，Mo粉0.19%?0.21%，余量為WC粉，將前述組分混合物加入球磨機(jī)中濕磨至粉末粒度為1-2 μ m，得混合料漿；
b)將上述混合料漿過濾、干燥后加入橡膠溶液，攪拌均勻后在90?110°C下干燥15?25分鐘，之后過80目篩得混合物；
c)將上述由步驟b)得到的混合物投入模具中，在25?63T壓力下壓制成型；
d)將上述由步驟c)得到的成型產(chǎn)品置于真空度5?20Pa、溫度為1420?1440°C的條件下保溫1?2小時(shí)得成品。
[0006]本發(fā)明的一種一種硬質(zhì)合金及其制備方法，其中所述步驟a)中Ni粉的粒徑為1?2 μ m、Ni含量>99.0 wt % ;TaC粉的粒徑為1?1.5 μ m、總碳含量為6.1%?6.3% ；Cr3C2粉的粒徑為彡2 μ m、Cr含量〉85.3%、總碳含量為12.8%?13.5% ；Mo粉的粒徑為2?3 μ m、Mo含量〉99.8 wt % ；WC粉的粒徑為1?2 μ m、總碳含量為5.90?5.94wt%。
[0007]本發(fā)明的一種無磁硬質(zhì)合金的制備方法，其中所述步驟a)中濕磨所用的溶劑為無水乙醇，其添加量為每千克組分混合物添加無水乙醇200-300ml。
[0008]本發(fā)明的一種無磁硬質(zhì)合金的制備方法，其中所述步驟b)中橡膠溶液的添加量為混合料漿總重量的0.8-1.0%。
[0009]本發(fā)明的一種一種硬質(zhì)合金及其制備方法的有益效果:
1.本發(fā)明采用Ni為粘結(jié)相、WC為硬質(zhì)相，既保有原來硬質(zhì)合金各項(xiàng)使用性能，有能在堿性環(huán)境中使用，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。
[0010]2.本發(fā)明采用Mo作為添加劑，改善合金材料的硬度,耐磨性、耐腐蝕性，比單一使用Ni有更好的耐腐蝕性。
[0011]3.本發(fā)明制備的合金材料硬度高，耐磨性、耐腐蝕性好，戰(zhàn)略資源消耗低。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明的一種一種硬質(zhì)合金及其制備方法，通過如下實(shí)施方式予以進(jìn)一步說明。
[0013]實(shí)施例1-3之物料配比表
Ni粉含量(％) Cr3C2粉含量(％) TaC粉含量(％) Mo粉含量(％) WC粉含量(％)
實(shí)施例 16.09 0.21 0.21 0.21 93.28實(shí)施例 26.1 0.2 0.2 0.2 93.3實(shí)施例 36.11 0.19 0.19 0.19 93.32
按實(shí)施例1-3之物料配比表取按重量百分比計(jì)的組分:Ni粉6.09 %?6.11%、Cr3C2粉 0.19% ?0.21%, TaC 粉 0.19% ?0.21%, Mo 粉 0.19% ?0.21%,余量為 WC 粉。將 Ni 粉、Cr3C2粉、TaC粉、Mo粉和WC粉加入可傾式球磨機(jī)中，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為240r/min，球磨用合金球?yàn)橹睆?0mm左右的WC-6wt%Ni基硬質(zhì)合金球，球料比為3.5:1，球磨時(shí)間為42?44h，濕磨所用溶劑為無水乙醇，濕磨至粉末粒度為1?2μπι得混合漿料。
[0014]之后，將上述混合料漿過濾、干燥后加入原料總質(zhì)量0.8?1.0%的SD橡膠溶液，拌均勻后在90?110°C下真空干燥15-25分鐘后過80目篩得混合物，將所述混合物投入模具中于25?63T壓力下壓制成型，然后置于真空度5?20Pa，溫度為1420?1440°C的條件下保溫1?2小時(shí)得成品。
[0015]具體實(shí)施時(shí)無水乙醇的添加量為每千克組分混合物添加200?300ml ;所用Ni粉的粒徑為1?2 μ m、Ni含量>99.0 wt % ；TaC粉的粒徑為1?1.5 μ m、總碳含量為6.1%?6.3% ； Cr3C2粉的粒徑為彡2 μ m、Cr含量〉85.3%、總碳含量為12.8%?13.5% ；Mo粉的粒徑為2?3 μ m、Mo含量〉99.8 wt % ；WC粉的粒徑為1?2 μ m、總碳含量為5.90?5.94wt%。
[0016]根據(jù)上述成分和工藝制備的以WC為硬質(zhì)相，Ni為粘結(jié)相硬質(zhì)合金組織均勻，其晶粒大小約為1.0?2.0 μ m,抗彎強(qiáng)度> 1450N/mm2。
[0017]綜上所述，本發(fā)明的一種一種硬質(zhì)合金及其制備方法，具有硬度和耐磨性高、耐腐蝕性能更為優(yōu)異、生產(chǎn)成本低和性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。
[0018]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無磁硬質(zhì)合金，其特征在于含有如下重量比的成分: Ni6.09% ?6.11% Cr3C20.19% ?0.21% TaC0.19% ?0.21% Mo0.19% ?0.21% WC余量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無磁硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于包括如下步驟:a)取按重量百分比計(jì)的下述組分:Ni粉6.09 %?6.11%、Cr3C2粉0.19%?0.21%, TaC粉0.19%?0.21%，Mo粉0.19%?0.21%，余量為WC粉，將前述組分混合物加入球磨機(jī)中濕磨至粉末粒度為1-2 μ m，得混合料漿； b)將上述混合料漿過濾、干燥后加入橡膠溶液，攪拌均勻后在90?110°C下干燥15?25分鐘，之后過80目篩得混合物； c)將上述由步驟b)得到的混合物投入模具中，在25?63T壓力下壓制成型； d)將上述由步驟c)得到的成型產(chǎn)品置于真空度5?20Pa、溫度為1420?1440°C的條件下保溫1?2小時(shí)得成品。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無磁硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于:所述步驟a)中Ni粉的粒徑為1?2 μ m、Ni含量>99.0 wt % ；TaC粉的粒徑為1?1.5 μ m、總碳含量為6.1%?6.3% ； Cr3C2粉的粒徑為彡2 μ m、Cr含量〉85.3%、總碳含量為12.8%?13.5% ；Mo粉的粒徑為2?3 μ m、Mo含量〉99.8 wt % ；WC粉的粒徑為1?2 μ m、總碳含量為5.90?5.94wt%04.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無磁硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于:所述步驟a)中濕磨所用的溶劑為無水乙醇，其添加量為每千克組分混合物添加無水乙醇200-300ml。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無磁硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于:所述步驟b)中橡膠溶液的添加量為混合料漿總重量的0.8-1.0%。
【專利摘要】本發(fā)明的一種硬質(zhì)合金及其制備方法，涉及合金制造技術(shù)領(lǐng)域，旨在解決現(xiàn)有WC-Co硬質(zhì)合金在堿性環(huán)境中存在耐高壓、耐腐蝕能力較差等技術(shù)問題。本發(fā)明的一種無磁硬質(zhì)合金，含有如下重量比的成分：Ni粉6.09%～6.11%、Cr3C2粉0.19%～0.21%,TaC粉0.19%～0.21%，Mo粉0.19%～0.21%，余量為WC粉。
【IPC分類】C22C29/08
【公開號(hào)】CN105274414
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410336566
【發(fā)明人】匡永剛
【申請(qǐng)人】匡永剛
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2014年7月16日