CN101003435A

CN101003435A - Cr3C2基金属陶瓷的制备

Info

Publication number: CN101003435A
Application number: CN 200610020165
Authority: CN
Inventors: 范兴宽
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2006-01-16
Publication date: 2007-07-25

Abstract

本发明公开了Cr₃C₂基金属陶瓷的制备，以Cr₃C₂为基，加入含有15－22％P的金属镍粉、金属钼粉、WC粉、TiC粉，把原料滚筒球磨，混合机混料、造粒，根据产品的结构高压成型，修坯，然后把经过修坯的金属陶瓷毛坯在1150－1520℃保温2－3小时高温真空或气氛保护烧结成金属陶瓷瓷坯，根据产品的尺寸及技术要求对金属陶瓷瓷坯进行精加工。本发明制备工艺简单，成品合格率高，生产成本低，产品硬度大、抗弯强度高，耐磨、耐腐蚀，使用寿命大大延长，广泛的应用在石油、化工、矿山、火电等行业中。

Description

Cr3C2基金属陶瓷的制备

一、技术领域

本发明涉及一种Cr₃C₂基金属陶瓷的制备，属于特种陶瓷。

二、背景技术

石油、化工、冶金、矿山等行业中的机械设备在工矿恶劣条件下，产品使用寿命短，严重影响企业的正常生产。为了满足工作需要，目前这些行业中的大部分机械设备的主要部件多采用非金属陶瓷或硬质合金；由于工矿十分恶劣，要么加工困难，产品合格率低，要么价格高，用户难以接受。

三、发明内容

本发明的目的是克服现有技术上的不足，提供一种工艺简单、生产成品成本底，耐磨、耐腐蚀、使用寿命长的Cr₃C₂基金属陶瓷的制备。

本发明是这样实现的：其配方为以Cr₃C₂为基，其中70---95％平均粒径小于0.5微米Cr₃C₂，0.12---1.2％平均粒径小于5微米经过退火的15---22％P的Ni---P合金粉，5---20％平均粒径小于5微米经过退火的金属镍粉，2---5％平均粒径小于5微米经过退火的金属钼粉，2---10％的WC粉，3---10％的TiC粉，把按配方称量的原料放入滚筒球磨机中，加入0.2---0.5％油酸，氮气保护球磨25---40小时，其中球料比为2∶1---3∶1，球磨介质为高比重硬质合金，球磨好的原料出磨过60---80目筛，把经过球磨过筛的原料放入混料机中并加入0.2---0.5％乳化石蜡，0.2---0.5％增塑剂，0.2---0.5％硬脂酸或者只用0.5---2％的丁钠橡胶进行氮气保护混料，混料时间为5---10小时，出料过60---80目筛，对混合好的原料陈腐48---72小时，保持水分在0.3---1.5％之间；把混合料根据产品的结构在模具中高压制成金属陶瓷毛坯，然后修坯；对经过修坯的金属陶瓷毛坯进行高温真空或气氛烧结，烧结温度为1250---1520℃，保温2---3小时，真空度为10---50Pa，或者充氩气保护，从室温---600℃升温速度为60℃/h，从600---1000℃升温速度为80℃/h，从1000℃---最高温度升温速度为100℃/h，然后随炉冷却；根据尺寸及技术要求对经过高温烧结的金属陶瓷瓷坯进行精加工，制成Cr₃C₂基金属陶瓷；P是以Ni---P合金的形式加入的，其制作过程是将磷酸二铵与镍粉混合，其混合比应使Ni---P合金中的P含量为15---22％，将混合料在流动氢气中1250度保温2---4小时烧结熔化，冷却后破碎球磨到平均粒径为5微米的Ni---P合金粉。

按本发明Cr₃C₂基金属陶瓷的制备工艺制备Cr₃C₂基金属陶瓷，其特点是：制备工艺简单，成品合格率高，生产成本低，产品硬度大、抗弯强度高，耐磨、耐腐蚀，使用寿命大大延长，广泛的应用在石油、化工、矿山、火电等行业中。

四、具体实施方式

下面结合实施实例对本发明作进一步详细说明。

实例一、其配方为以Cr₃C₂为基，其中85％平均粒径小于0.5微米Cr₃C₂，0.24％平均粒径小于5微米经过退火的含有17％P的Ni---P合金粉，11.76％平均粒径小于5微米经过退火的金属镍粉，3％平均粒径小于5微米经过退火的金属钼粉，把按配方称量的原料放入滚筒球磨机中，加入0.2％油酸，氮气保护球磨30小时，其中球料比为3∶1，球磨介质为高比重硬质合金，球磨好的原料出磨过60目筛，把经过球磨过筛的原料放入混料机中并加入1％的丁钠橡胶进行氮气保护混料，混料时间为8小时，出料过60目筛，对混合好的原料陈腐72小时，保持水分在1％；把混合料根据产品的结构在模具中高压制成金属陶瓷毛坯，然后修坯；对经过修坯的金属陶瓷毛坯进行高温真空或气氛烧结，烧结温度为1270℃，保温20小时，真空度为10Pa，从室温---600℃升温速度为60℃/h，从600---1000℃升温速度为80℃/h，从1000℃---最高温度升温速度为100℃/h，然后随炉冷却；根据尺寸及技术要求对经过高温烧结的金属陶瓷瓷坯进行精加工，制成Cr₃C₂基金属陶瓷；P是以Ni---P合金的形式加入的，其制作过程是将磷酸二铵与镍粉混合，其混合比应使Ni---P合金中的P含量为17％，将混合料在流动氢气中1250度保温4小时烧结熔化，冷却后破碎球磨到平均粒径为5微米的Ni---P合金粉。

实例二、其配方为以Cr₃C₂为基，其中78％平均粒径小于0.5微米Cr₃C₂，0.48％平均粒径小于5微米经过退火的17％P的Ni---P合金粉，19.52％平均粒径小于5微米经过退火的金属镍粉，2％的WC粉，把按配方称量的原料放入滚筒球磨机中，加入0.3％油酸，氮气保护球磨40小时，其中球料比为3∶1，球磨介质为高比重硬质合金，球磨好的原料出磨过60目筛，把经过球磨过筛的原料放入混料机中并加入0.5％乳化石蜡，0.5％增塑剂，0.5％硬脂酸进行氮气保护混料，混料时间为10小时，出料过60目筛，对混合好的原料陈腐48小时，保持水分在0.8％；把混合料根据产品的结构在模具中高压制成金属陶瓷毛坯，然后修坯；对经过修坯的金属陶瓷毛坯进行高温真空或气氛烧结，烧结温度为1450℃，保温3小时，真空度为10Pa，从室温---600℃升温速度为60℃/h，从600---1000℃升温速度为80℃/h，从1000℃---最高温度升温速度为100℃/h，然后随炉冷却；根据尺寸及技术要求对经过高温烧结的金属陶瓷瓷坯进行精加工，制成Cr₃C₂基金属陶瓷；P是以Ni---P合金的形式加入的，其制作过程是将磷酸二铵与镍粉混合，其混合比应使Ni---P合金中的P含量为17％，将混合料在流动氢气中1250度保温4小时烧结熔化，冷却后破碎球磨到平均粒径为5微米的Ni---P合金粉。

实例三、其配方为以Cr₃C₂为基，其中82％平均粒径小于0.5微米Cr₃C₂，0.24％平均粒径小于5微米经过退火的17％P的Ni---P合金粉，11.76％平均粒径小于5微米经过退火的金属镍粉，6％的TiC粉，把按配方称量的原料放入滚筒球磨机中，加入0.3％油酸，氮气保护球磨40小时，其中球料比为3∶1，球磨介质为高比重硬质合金，球磨好的原料出磨过60目筛，把经过球磨过筛的原料放入混料机中并加入0.5％乳化石蜡，0.2％增塑剂，0.3％硬脂酸进行氮气保护混料，混料时间为10小时，出料过60目筛，对混合好的原料陈腐58小时，保持水分在1％；把混合料根据产品的结构在模具中高压制成金属陶瓷毛坯，然后修坯；对经过修坯的金属陶瓷毛坯进行高温真空或气氛烧结，烧结温度为1420℃，保温3小时，真空度为10Pa，从室温---600℃升温速度为60℃/h，从600---1000℃升温速度为80℃/h，从1000℃---最高温度升温速度为100℃/h，然后随炉冷却；根据尺寸及技术要求对经过高温烧结的金属陶瓷瓷坯进行精加工，制成Cr₃C₂基金属陶瓷；P是以Ni---P合金的形式加入的，其制作过程是将磷酸二铵与镍粉混合，其混合比应使Ni---P合金中的P含量为17％，将混合料在流动氢气中1250度保温4小时烧结熔化，冷却后破碎球磨到平均粒径为5微米的Ni---P合金粉。

Claims

1、一种Cr₃C₂基金属陶瓷的制备，其特征在于：其配方为以Cr₃C₂为基，其中70---95％平均粒径小于0.5微米Cr₃C₂，0.12---1.2％平均粒径小于5微米经过退火的15---22％P的Ni---P合金粉，5---20％平均粒径小于5微米经过退火的金属镍粉，2---5％平均粒径小于5微米经过退火的金属钼粉，2-10％的WC粉，3---10％的TiC粉，把按配方称量的原料放入滚筒球磨机中，加入0.2---0.5％油酸，氮气保护球磨25---40小时，其中球料比为2∶1---3∶1，球磨介质为高比重硬质合金，球磨好的原料出磨过60---80目筛，把经过球磨过筛的原料放入混料机中并加入0.2---0.5％乳化石蜡，0.2---0.5％增塑剂，0.2---0.5％硬脂酸或者只用0.5---2％的丁钠橡胶进行氮气保护混料，混料时间为5---10小时，出料过60---80目筛，对混合好的原料陈腐48---72小时，保持水分在0.3---1.5％之间；把混合料根据产品的结构在模具中高压制成金属陶瓷毛坯，然后修坯；对经过修坯的金属陶瓷毛坯进行高温真空或气氛烧结，烧结温度为1250---1520℃，保温2---3小时，真空度为10---50Pa，或者充氩气保护，从室温---600℃升温速度为60℃/h，从600---1000℃升温速度为80℃/h，从1000℃---最高温度升温速度为100℃/h，然后随炉冷却；根据尺寸及技术要求对经过高温烧结的金属陶瓷瓷坯进行精加工，制成Cr₃C₂基金属陶瓷。

2、根据权利要求1所述的Cr₃C₂基金属陶瓷的制备，其特征在于：P是以Ni---P合金的形式加入的，其制作过程是将磷酸二铵与镍粉混合，其混合比应使Ni---P合金中的P含量为15---22％，将混合料在流动氢气中1250度保温2---4小时烧结熔化，冷却后破碎球磨到平均粒径为5微米的Ni---P合金粉。