CN101259528B - 一种镍钒合金类为粘结相的无磁硬质合金粉末及制备方法 - Google Patents

一种镍钒合金类为粘结相的无磁硬质合金粉末及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101259528B
CN101259528B CN2008100007912A CN200810000791A CN101259528B CN 101259528 B CN101259528 B CN 101259528B CN 2008100007912 A CN2008100007912 A CN 2008100007912A CN 200810000791 A CN200810000791 A CN 200810000791A CN 101259528 B CN101259528 B CN 101259528B
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
nickel
vanadium
magnetic
cemented carbide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2008100007912A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101259528A (zh
Inventor
王哲
宋爽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN2008100007912A priority Critical patent/CN101259528B/zh
Publication of CN101259528A publication Critical patent/CN101259528A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101259528B publication Critical patent/CN101259528B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明涉及一种镍钒合金类为粘结相构成的热喷涂用无磁硬质合金粉末及制备方法。该类热喷涂用无磁硬质合金粉末的制备是以镍钒合金粉、镍钒铝合金粉或镍钒铬合金粉为粘结相，以碳化钨或碳化钨+碳化铬为硬质相，经团聚或喷雾干燥、烧结而成。采用这种无磁硬质合金粉末制备的涂层可改善和提高一些要求在无磁或抗、隔磁环境下工作的机械零部件的功能和使用寿命。

Description

一种镍钒合金类为粘结相的无磁硬质合金粉末及制备方法
技术领域
本发明的由金属镍-钒合金类为粘结相构成的热喷涂用无磁硬质合金粉末及制备方法涉及的技术领域为：热喷涂工程技术领域、热喷涂材料工程领域、粉末冶金材料领域、无磁硬质合金材料领域等。
该粉末材料除适用于热喷涂(高速火焰喷涂、等离子喷涂或普通火焰等)工艺制备无磁硬质合金涂层外，还可适用于粉末冶金工艺烧结制备无磁硬质合金零部件。
技术背景
在现代工业领域中，磁性材料已成为重要的基础材料。为了获得高性能的永磁材料，生产中要求在强磁场下进行压制，这就要求成型模具在某个方向上采用无磁材料。在近20年来，生产这种无磁模具除使用无磁钢(如1Cr18Ni9Ti，70Mn，9Mn9等)外，人们还研发应用了WC-Ni系无磁硬质合金来生产这种无磁模具。无磁硬质合金模具的应用，大大改善了磁性粉末在加工时，由于模具易粘粉所造成的模具内壁产生拉毛，以致影响磁粉坯的尺寸粒度及表面质量。同时，这种无磁硬质合金模具在耐磨性等综合机械性能也成倍的高于不锈钢模具，提高了模具的使用寿命。但是，目前在生产制备无磁硬质合金(WC-Ni)存在以下工艺上的难点。
在WC-Ni系无磁硬质合金生产中，无磁性所要求的两相合金中的碳区较窄，导致在生产中碳含量的控制极为困难。
大体积(大于10kg以上)的WC-Ni系无磁硬质合金模具的生产较为困难。这是由于模具体积大，模具内外的碳含量不易控制的均匀，另外，大体积的无磁硬质合金模具在脱胶、烧结过程中易开裂和变形。
为降低生产WC-Ni系无磁硬质合金的生产难度，人们近几年在WC-Ni中又加入VC，Cr3C2等添加剂，这些添加剂的加入主要是使该种材料中的粘结相成为N-V-W，Ni-Cr-W等无磁相，但在实际生产中，粘结相元素扩散等因素难以控制，使得最终的产品在性能上达不到预期的物理及机械性能要求。
如何解决上述工艺难点，目前尚无明确报道，特别是在用镍-钒合金类为粘结性的热喷涂用无磁硬质合金粉末及制备在国内外尚无资料报道。
发明内容
本发明的目的就是提供一种由镍-钒合金类为粘结相的热喷涂用无磁硬质合金粉末，并提供制备方法。
本发明以含3～15wt％V的镍钒合金粉、含3～15wt％V、3～15wt％Al的镍-钒-铝合金粉或含3～15wt％V、3～15wt％Cr的镍-钒-铬合金粉为粘结相，以碳化钨、碳化钨及含10～15wt％Cr3C2的碳化铬中的任一种合金粉为硬质相，所述粘结相占该种无磁硬质合金粉末重量的10～50wt％，所述的硬质相粉末占90～50wt％。
进一步地，所述的粘结相是由雾化制得，粉末颗粒度为104～2.5μm。
进一步地，所述的雾化包括真空雾化、普通雾化、水雾化。
进一步地，所述的硬质相中各种碳化物合金粉末的颗粒度为74～1.25μm，所述的碳化钨包括铸造碳化钨合金粉末。
生产一种镍钒合金类为粘结相的热喷涂用无磁硬质合金粉末的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)将粘结相粉末与硬质相粉末置于球磨罐中，球磨混料4～72小时；球料比为2∶1～4∶1，制得混合均匀的粉未。
(2)将粉未进行喷雾干燥制粒，喷雾干燥用粘结剂为聚乙稀醇或聚乙稀吡洛烷酮。喷雾干燥温度一般控制在150～300℃。
(3)经喷雾干燥制粒后的该种无磁硬质合金粉末进行真空烧结，烧结温度900～1400℃，烧结时间1～4小时，烧结后产品进行粒度筛分，即得热喷涂用无磁硬质合金粉末。
本发明的优点：
本发明提供的该种粉末在物理磁性能上低于目前市场上无磁奥化体不锈钢(1Cr18Ni9Ti，70Mn，9Mn9等)，用该方法制备的粉末粘结相与硬质相分布较为均匀，团聚密度高，流动性好，可满足热喷涂工艺的要求。使用该粉末可制备出涂层致密、结合强度高的无磁硬质合金涂层。
附图说明
图1所示为Ni-V合金粉末制备及制备的工艺流程图。
图2所示为Ni-V合金粉末与WC粉末喷雾干燥制得的无磁硬质合金粉末的表面形貌图(SEM)。
具体实施方式
如图1所示，本发明的制备方法如下：
1镍-钒合金类粘结相粉末的制备
将镍、钒、铬等金属或合金按所需合金粉末的重量百分比，置于熔炼炉内(真空雾化将在真空熔炼炉内)熔炼成合金溶液而后进行雾化。真空雾化或普通气雾化用惰性气体氮或氩，雾化气体压力一般控制在1.5～2.5MPa之间；水雾化压力则控制在20～40MPa。由上述熔炼及雾化工艺可以生产出颗粒度在104～2.5μm的无磁镍-钒合金类合金粉末，根据客户要求可将由上述工艺生产出的无磁合金粉末筛分出不同的粉末颗粒度段：如104～2.5μm、74～2.5μm、或38～2.5μm。
2混料
将由生产技术方案1中所述的镍-钒合金类无磁粘结相合金粉末与硬质相合金粉末碳化钨、碳化钨+碳化铬，按客户要求的重量配比进行混料球磨。通常这些碳化物硬质相粉末颗粒度在38～1.25μm，该发明中所述的硬质相碳化物合金粉末的费氏颗粒度为2.5μm左右。球磨介质为酒精，球磨用球普通硬质合金球。
球磨中球、料、介质比为3∶1∶1
球磨时间一般为12～72小时。
3喷雾干燥制成团聚制粒
喷雾干燥：料、胶、水(酒精)比为3∶1∶1的配比，搅拌成料浆后待喷雾干燥罐内温度达到150～280℃时，进行喷雾干燥制粒。
喷雾干燥后的粉末，可按要求进行初筛分，分级放置待下道工艺用。
团聚制粒：按所需粘结相粉末与硬质相粉末重量百分比进行称量并置-搅拌容器中，加入粘结剂等，通常选用聚氨酯类或清漆为粘结剂。粘结剂添加量为总粉末重量的1～2％，固化剂是0.5～1％，稀释剂为3～5％，将以上粘结剂置入搅拌器内与粉末进行搅拌，团聚制粒待粉末制粒固化后，按要求进行筛分分级放置待下道工艺用。
4真空烧结
将喷雾干燥或团聚制粒得到的粉末放置于高温陶瓷罐或石墨罐体内，真空烧结。烧结温度900～1400℃保温时间1～4小时，待炉温至室温后，取出炉内粉体，按要求再进行筛分，按不同颗粒粒度范围分别包装放置即可。
表1所示为镍钒类无磁硬质合金的配比，本发明中的无磁硬质合金的配比含量按照表1中所示的进行。
表1  镍钒类无磁硬质合金配比表
Figure B2008100007912D00051
实施例1
1雾化
将镍、钒金属按质量比9∶1置于真空熔炼炉内，熔炼成合金溶液后进行真空雾化。雾化用惰性气体为氮气，气体压力一般控制在1.5～2.5MPa之间，之后对生产出的镍钒无磁粘结相合金粉末进行筛分。
2混料
选用粒度小于30μm的镍钒合金粉(V含量为8～10wt％)为粘接相粉末，粒度小于2.7μm的碳化钨为硬质相粉末，两种粉末的质量分别占12％、88％，后进行混料球磨。球磨介质为无水乙醇，球磨中球、料、介质比为3∶1∶1，球磨时间为48小时。
3喷雾干燥
将球磨混合后的粉末按照料、胶、水(酒精)比为3∶1∶1的配比，搅拌20～30分钟，胶选用聚乙烯醇，之后采用离心喷雾干燥法制粒。其中喷雾干燥温度为150～280℃。之后根据需要进行筛分。
4真空烧结
将喷雾干燥后的粉末放置于高温陶瓷罐或石墨罐体内，进行真空烧结。烧结温度为1000～1300℃，真空度为5～10Pa，保温时间2～34小时。后筛分得到15～45μm和45～75μm的粉末。
实施例2
1雾化
将镍、钒金属按质量比9∶1置于真空熔炼炉内，熔炼成合金溶液后进行真空雾化。雾化用惰性气体为氮气，气体压力一般控制在1.5～2.5MPa之间，之后对生产出的镍钒无磁粘结相合金粉末进行筛分。
2混料
选用粒度小于30μm的镍钒合金粉(V含量为8～10wt％)为粘接相粉末，粒度小于2.7μm的碳化钨为硬质相粉末，两种粉末的质量分别占20％、80％，后进行混料球磨。球磨介质为无水乙醇，球磨中球、料、介质比为3∶1∶1，球磨时间为48小时。
3喷雾干燥
将球磨混合后的粉末按照料、胶、水(酒精)比为3∶1∶1的配比，搅拌20～30分钟，胶选用聚乙烯醇，之后采用离心喷雾干燥法制粒。其中喷雾干燥温度为150～280℃。之后根据需要进行筛分。
4真空烧结
将喷雾干燥后的粉末放置于高温陶瓷罐或石墨罐体内，进行真空烧结。烧结温度为1000～1300℃，真空度为5～10Pa，保温时间2～34小时。后筛分得到15～45μm和45～75μm的粉末。
实施例3
1雾化
将镍、钒金属按质量比9∶1置于真空熔炼炉内，熔炼成合金溶液后进行真空雾化。雾化用惰性气体为氮气，气体压力一般控制在1.5～2.5MPa之间，之后对生产出的镍钒无磁粘结相合金粉末进行筛分。
2混料
选用粒度小于30μm的镍钒合金粉(V含量为15～20wt％)为粘接相粉末，粒度小于2.7μm的碳化钨为硬质相粉末，两种粉末的质量分别占50％、50％，后进行混料球磨。球磨介质为无水乙醇，球磨中球、料、介质比为3∶1∶1，球磨时间为48小时。
3喷雾干燥
将球磨混合后的粉末按照料、胶、水(酒精)比为3∶1∶1的配比，搅拌20～30分钟，胶选用聚乙烯醇，之后采用离心喷雾干燥法制粒。其中喷雾干燥温度为150～280℃。之后根据需要进行筛分。
4真空烧结
将喷雾干燥后的粉末放置于高温陶瓷罐或石墨罐体内，进行真空烧结。烧结温度为1000～1300℃，真空度为5～10Pa，保温时间2～34小时。后筛分得到15～45μm和45～75μm的粉末。

Claims (5)

1.一种镍钒合金类为粘结相的热喷涂用无磁硬质合金粉末，其特征在于以含3～15wt％V的镍钒合金粉、含3～15wt％V、3～15wt％Al的镍-钒-铝合金粉或含3～15wt％V、3～15wt％Cr的镍-钒-铬合金粉为粘结相，以碳化钨、碳化钨及含10～15wt％的碳化铬其中之一为硬质相，所述粘结相占该种无磁硬质合金粉末重量的10～50wt％，所述的硬质相粉末占90～50wt％。
2.根据权利要求1所述的一种镍钒合金类为粘结相的热喷涂用无磁硬质合金粉末，其特征在于所述的粘结相是由雾化制得，粉末颗粒度为104～2.5μm。
3.根据权利要求2所述的一种镍钒合金类为粘结相的热喷涂用无磁硬质合金粉末，其特征是所述的雾化包括真空雾化、普通雾化、水雾化。
4.根据权利要求1所述的一种镍钒合金类为粘结相的热喷涂用无磁硬质合金粉末，其特征是所述的硬质相中各种碳化物合金粉末的颗粒度为74～1.25μm，所述的碳化钨包括铸造碳化钨合金粉末。
5.根据权利要求1所述的一种镍钒合金类为粘结相的热喷涂用无磁硬质合金粉末的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)将粘结相粉末与硬质相粉末置于球磨罐中，球磨混料4～72小时；球料比为2∶1～4∶1，制得混合均匀的粉末；
(2)将粉末进行喷雾干燥制粒，喷雾干燥用粘结剂为聚乙稀醇或聚乙稀吡洛烷酮，喷雾干燥温度控制在150～300℃；
(3)经喷雾干燥制粒后的该种无磁硬质合金粉末进行真空烧结，烧结温度900～1400℃，烧结时间1～4小时，烧结后产品进行粒度筛分，即得热喷涂用无磁硬质合金粉末。
CN2008100007912A 2008-01-17 2008-01-17 一种镍钒合金类为粘结相的无磁硬质合金粉末及制备方法 Expired - Fee Related CN101259528B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100007912A CN101259528B (zh) 2008-01-17 2008-01-17 一种镍钒合金类为粘结相的无磁硬质合金粉末及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100007912A CN101259528B (zh) 2008-01-17 2008-01-17 一种镍钒合金类为粘结相的无磁硬质合金粉末及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101259528A CN101259528A (zh) 2008-09-10
CN101259528B true CN101259528B (zh) 2010-09-22

Family

ID=39960339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008100007912A Expired - Fee Related CN101259528B (zh) 2008-01-17 2008-01-17 一种镍钒合金类为粘结相的无磁硬质合金粉末及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101259528B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2640206A1 (fr) * 2008-10-02 2010-04-02 Hydro-Quebec Materiaux composites pour cathodes mouillables et usage de ceux-ci pour la production d'aluminium
CN101545428B (zh) * 2009-04-30 2011-07-20 刘生良 一种柴油机用电控单体泵泵体的制作方法
RU2496605C1 (ru) * 2012-05-10 2013-10-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Способ введения пластификатора и устройство для его осуществления
CN104084589B (zh) * 2014-06-06 2015-12-30 安徽吉思特智能装备有限公司 一种粉末冶金汽车轮毂轴承单元

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1309106A (zh) * 2000-02-17 2001-08-22 不二见株式会社 喷雾用粉末、使用这种粉末的热喷雾法以及喷雾法涂层
CN1861388A (zh) * 2006-03-31 2006-11-15 北京工业大学 用于高温超导的复合Ni合金基带的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1309106A (zh) * 2000-02-17 2001-08-22 不二见株式会社 喷雾用粉末、使用这种粉末的热喷雾法以及喷雾法涂层
CN1861388A (zh) * 2006-03-31 2006-11-15 北京工业大学 用于高温超导的复合Ni合金基带的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2003-183760A 2003.07.03

Also Published As

Publication number Publication date
CN101259528A (zh) 2008-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101239388B (zh) 一种镍钨、镍铬粘结相构成的无磁硬质合金粉末及制备方法
CN107262729B (zh) 一种增强相均匀分布的颗粒增强金属基复合球形粉体材料的制备方法
CN110016601B (zh) 一种镍铬-金刚石合金复合粉末及其制备方法和用途
US9796022B2 (en) Pollution-free method for recycling iron-based grinding waste
CN107739950A (zh) 一种WC‑Co‑cBN复合硬质合金及其制备方法
CN101967593A (zh) 含有稀土的超细晶粒硬质合金材料及其制备方法
CN102350503A (zh) 球形热喷涂粉末的生产方法
CN102191498A (zh) 一种利用粗颗粒碳化钛基粉末制备耐磨耐腐蚀涂层的方法
CN101514422A (zh) 一种无磁硬质合金粉末及其制备方法
CN104962770A (zh) 一种粗晶钨钴合金的制备方法
CN110218928A (zh) 一种高强韧性Mo2FeB2基金属陶瓷及其制备方法
CN101259528B (zh) 一种镍钒合金类为粘结相的无磁硬质合金粉末及制备方法
CN107794485A (zh) 一种热喷涂用金属陶瓷粉末的制备工艺
CN106756599A (zh) cBN‑高速钢复合材料及cBN‑高速钢复合材料的制备方法
CN107914019B (zh) 一种铁镍铝基结合剂金刚石工具及其制备方法
CN107838417A (zh) 一种铁铝基结合剂金刚石工具及其制备方法
CN106747468A (zh) 用于气雾化钛及钛合金粉末的导液管材料及其制备方法
CN111014657B (zh) 用于金刚石制品的FeCuNiSn系合金粉末及其制备方法
CN108642434A (zh) 一种NiCrBSi-Zr耐磨耐蚀涂层的制备方法
CN109136788B (zh) 一种高碳高合金非晶预合金粉末及其制备方法
CN102162058B (zh) 以镍－铝金属间化合物Ni3Al为粘结相的硬质合金及制备方法
CN106041759A (zh) 超硬材料制品用添加剂原料组合物，添加剂及其制备方法，复合结合剂及超硬材料制品
CN114799184A (zh) 一种高均匀大颗粒球形复合粉末的制备方法
CN114318163B (zh) 一种用于金刚石工具的超细多元预合金粉末及其制备方法
CN116275010A (zh) 一种原位氮化物增强3d打印镍基高温合金粉末

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100922

Termination date: 20170117