CN101307407A - 钨钛合金戒指及其制备方法 - Google Patents

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沈兴钟
吴斌
胡海波
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Abstract

本发明涉及一种钨钛合金戒指，其主要化学成份的重量比是：W 42～48、Ti 31～38、Ni 16～18、Nb 1、Ta 0.5～0.7、Cr 1～2.5；按照上述配比的金属元素进行均匀混合或制成料坯，采用微波辐射作为热源进行烧结合成，微波烧结的温度为1500℃以下，微波烧结的时间不超过10小时，烧结成型后，待工件冷却后的戒指进行滚桶粗抛或批花成型，最后用金刚石微粉抛光完成，制得钨钛合金戒指成品。轻质钨钛合金戒指既具备钨钢戒指的硬度和光亮度，又比钨钢戒指轻1/3，佩戴在人体手指上更具舒适感，并且在后期容易加工，制造成本低；另外微波烧结的温度低，而微波烧结的时间短，从能源角度来比较，微波烧结相比热能消耗降低60％。

Description

钨钛合金戒指及其制备方法
【技术领域】
本发明属于合金制作技术领域，涉及一种主要由钨和钛金属元素组合成的质量轻、硬度大的合金材料而制作成的人体佩戴用的钨钛合金戒指及其制备方法。
【背景技术】
现有的戒指大多是用黄金、铂金或白银制作而成，这些贵金属由于有上千年的传统，在年青人中间已无新意，而且质地又较软，容易变形，时间一长还会氧化，失去光泽；采用其它金属制作戒指，如纯钨的太重，纯钛的太轻等等；也有用非金属材料制作的戒指如用石材或玉石，其缺点是：易碎且款式单一。
传统的钨钢戒指的烧结温度1600℃，钨钢戒指的传统烧结时间为30小时，从能源角度来说，热能消耗量大；同时，传统烧结戒指的变形量低，冷加工的工艺成本高，传统烧结的工件在垂直方向的收缩比大于水平方向的收缩比，收缩率比的不均衡，故使产品的合格率很难达到90％以上。
【发明内容】
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种既具有耐磨耐蚀、高硬度和高亮度特性，又能使消费者在佩戴时有轻盈舒适的感觉，其主要化学成分为钨和钛合成的钨钛合金戒指及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钨钛合金戒指，其主要化学成份的重量比是：W 42～48、Ti 31～38、Ni16～18、Nb 1、Ta 0.5～0.7、Cr 1～2.5。
钨钛合金戒指的制备方法是：按照上述配比的金属元素进行均匀混合或制成料坯，采用微波辐射作为热源进行烧结合成，微波烧结的温度为1500℃以下，微波烧结的时间不超过10小时，烧结成型后，待工件冷却后的戒指进行滚桶粗抛或批花成型，最后用金刚石微粉抛光完成，制得钨钛合金戒指成品。
在上述各金属元素进行均匀混合或制成料坯时，添加有添加剂。
在上述各金属元素进行均匀混合或制成料坯时，添加有添加剂和粘洁剂。
本发明的有益效果是：轻质钨钛合金戒指既具备钨钢戒指的硬度和光亮度，又比钨钢戒指轻1/3，佩戴在人体手指上更具舒适感，并且在后期加工制作中比高含量的钨钢戒指又容易加工，制造成本也会低；另外钨钢戒指的烧结温度1600℃，而微波烧结的温度为1350℃，钨钢戒指的传统烧结时间为30小时，而微波烧结的时间为10小时，从能源角度来比较，微波烧结相比热能消耗降低60％，因此，微波烧结的优势是明显的。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1：按照重量比W 46、Ti 34、Ni16、Nb 1、Ta 0.5、Cr 2.5，以及添加适量粘洁剂均匀混合后在成型模中压成坯料，然后放置在微波烧结炉中烧结，微波烧结的温度为1350℃，微波烧结的时间为10小时。烧结成型后，待工件梯度冷却后，进入滚桶粗抛或批花成型，最后用金刚石微粉抛光完成，制得钨钛合金戒指成品。其产品达到：
光洁度：镜面效果；
硬度：7级；
强度：从1.5m的高度处自由落地3次不断裂。
实施例2：按照各金属元素的重量比W 48、Ti 31、Ni 17、Nb 1、Ta 0.5、Cr2.5，以及微量添加剂和适量粘洁剂均匀混合后在成型模中压成坯料，然后放置在微波烧结炉中烧结而成，微波烧结的温度为1350℃，微波烧结的时间为10小时。烧结成型后，待工件梯度冷却后，进入滚桶粗抛或批花成型，最后用金刚石微粉抛光完成，制得钨钛合金戒指成品。其产品达到：
光洁度：镜面效果；
硬度：7级；
强度：从1.5m的高度处自由落地3次不断裂。
钨钛合金戒指采用微波烧结合成是指采用微波辐射来取代传统的热源。按照各金属元素的重量比均匀混合的物料或预先制成的料坯，通过自身对微波能量的吸收，达到一定的高温，从而引发燃烧合成反应或完成烧结过程。
采用微波辐照，由于温度的升高是反应物质本身吸收微波的能量，工件温度将很快达到合成或烧结温度。
采用微波烧结合成的戒指的变形量是传统烧结戒指的变形量的1倍以上，从而降低冷加工的工艺成本，传统烧结的工件在垂直方向的收缩比大于水平方向的收缩比，收缩率比的不均衡，故使产品的合格率很难达到90％以上。而微波烧结的组合分布是均衡的，同时在加温过程中的收缩率是均匀的，由于微波烧结的工件尺寸接近三维均匀收缩，所以烧结成型后的戒指可以达到无切削的状态，进一步降低了加工成本。

Claims (4)

1、一种钨钛合金戒指，其特征是：其主要化学成份的重量比是：W 42～48、Ti 31～38、Ni 16～18、Nb 1、Ta 0.5～0.7、Cr 1～2.5。
2、如权利要求1所述的钨钛合金戒指的制备方法，其特征是：按照上述配比的金属元素进行均匀混合或制成料坯，采用微波辐射作为热源进行烧结合成，微波烧结的温度为1500℃以下，微波烧结的时间不超过10小时，烧结成型后，待工件冷却后的戒指进行滚桶粗抛或批花成型，最后用金刚石微粉抛光完成，制得钨钛合金戒指成品。
3、如权利要求2所述的钨钛合金戒指的制备方法，其特征是：在上述各金属元素进行均匀混合或制成料坯时，添加有添加剂。
4、如权利要求2所述的钨钛合金戒指的制备方法，其特征是：在上述各金属元素进行均匀混合或制成料坯时，添加有添加剂和粘洁剂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102534284A (zh) * 2011-12-12 2012-07-04 南昌航空大学 微波烧结制备医用多孔NiTi形状记忆合金的方法
CN102605167A (zh) * 2012-04-11 2012-07-25 湖南阳东微波科技有限公司 一种轴承钢的加热烧结方法
CN103422004A (zh) * 2013-05-15 2013-12-04 锡山区羊尖泓之盛五金厂 一种钛钨合金

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C12 Rejection of a patent application after its publication
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