CN102418024A

CN102418024A - Wcnr硬质合金及其制备方法

Info

Publication number: CN102418024A
Application number: CN2011103797500A
Authority: CN
Inventors: 苏华; 杨剑忠; 谷亩; 张晓艳
Original assignee: SICHUAN KELITE CEMENTED CARBIDE CO Ltd
Current assignee: SICHUAN KELITE CEMENTED CARBIDE CO Ltd
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2012-04-18

Abstract

本发明的WCNR硬质合金及其制备方法，涉及合金制造技术领域，旨在解决现有硬质合金常见的硬质合金在pH值为3-14的环境中使用时耐高压、耐腐蚀能力不强等技术问题。本发明的WCNR硬质合金，含有如下重量比的成分：Co4.74%～4.76%、Ni4.74%～4.76%、Cr3C20.19%～0.21%、Mo0.19%～0.21%，余量为WC。

Description

WCNR硬质合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及合金制造技术领域，特别是一种以镍为粘结相的碳化钛基硬质合金及其制备方法。

背景技术

硬质合金中的硬质相通常指WC、TiC、VC等，粘结相通常指Co、Ni、Fe等。硬质合金始于WC-Co硬质合金，它是成分最简单，使用范围最广泛的一种合金。但在PH值为3-14的环境中使用时，常见的硬质合金耐高压、耐腐蚀能力不强，难于满足较为苛刻的工业使用要求。同时，WC资源日益减少，急需寻找WC的替代品。

发明内容

本发明旨在解决现有硬质合金常见的硬质合金在PH值为3-14的环境中使用时耐高压、耐腐蚀能力不强等技术问题，以提供一种具有在PH值为3-14的环境中使用时耐高压、耐腐蚀、生产成本低和性价比高等优点的WCNR硬质合金及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的WCNR硬质合金，含有如下重量比的成分：

Co 4.74%～4.76%

Ni 4.74 %～4.76%

Cr3C2 0.19%～0.21%

Mo 0.19%～0.21%

WC 余量。

本发明的WCNR硬质合金的制备方法，包括如下步骤：

a) 取按重量百分比计的下述组分：Co粉4.74 %～4.76%、Ni粉4.74 %～4.76%、Cr3C2粉0.19 %～0.21%、Mo粉0.19 %～0.21%，余量为WC粉，将前述组分混合物加入球磨机中湿磨至粉末粒度为1-2μm，得混合料浆；

b) 将上述混合料浆过滤、干燥后加入橡胶溶液，搅拌均匀后在90～110℃下干燥15～25分钟，之后过80目筛得混合物；

c) 将上述由步骤b)得到的混合物投入模具中，在25～63T压力下压制成型；

d) 将上述由步骤c)得到的成型产品置于真空度5～20Pa、温度为1410～1430℃的条件下保温1～2小时得成品。

e) 根据权利要求2所述的WCNR硬质合金的制备方法，其特征在于：所述步骤a) 中Ni粉的粒径为2～3μm、Ni含量>99.0 wt %； Mo粉的粒径为2～3μm、Mo含量〉99.8 wt %；TiC粉的粒径为1～2μm、TiC含量>99.0 wt %。

本发明的WCNR硬质合金的制备方法，其中所述步骤a) 中Co粉的粒径为1～2μm、Co含量>99.0 wt %；Ni粉的粒径为1～2μm、Ni含量>99.0 wt %； Cr3C2粉的粒径为≤2μm、Cr含量〉85.3%、总碳含量为12.8%～13.5%；Mo粉的粒径为2～3μm、Mo含量〉99.8 wt %；WC粉的粒径为1～2μm、总碳含量为5.90～5.94wt%。

本发明的WCNR硬质合金的制备方法，其中所述步骤a)中湿磨所用的溶剂为无水乙醇，其添加量为每千克组分混合物添加无水乙醇200-300ml。

本发明的WCNR硬质合金的制备方法，其中所述步骤b)中橡胶溶液的添加量为混合料浆总重量的0.8-1.0%。

本发明WCNR硬质合金及其制备方法的有益效果：

1. 本发明采用Co、Ni为粘结相、WC为硬质相，既保有原来硬质合金各项使用性能，同时降低生产成本。

2. 本发明采用Mo作为添加剂，改善合金材料的硬度，耐磨性、耐腐蚀性，比单一使用Ni有更好的耐腐蚀性。

3. 本发明制备的合金材料硬度高，耐磨性、耐腐蚀性好，战略资源消耗低。

具体实施方式

本发明的WCNR硬质合金及其制备方法，通过如下实施方式予以进一步说明。

实施例1-3之物料配比表

	Co粉含量（%）	Ni粉含量（%）	Cr3C2粉含量（%）	Mo粉含量（%）	WC粉含量（%）
						实施例1	4.74	4.74	0.19	0.19	90.14
实施例2	4.76	4.76	0.21	0.21	90.06
						实施例3	4.75	4.75	0.2	0.2	90.1

按实施例1-3之物料配比表取Co粉、Ni粉、Cr3C2粉、Mo粉和WC粉加入可倾式球磨机中，球磨机转速为240r/min，球磨用合金球为直径10mm左右的WC-6wt%Ni基硬质合金球，球料比为3.5：1，球磨时间为42～44h，湿磨所用溶剂为无水乙醇，湿磨至粉末粒度为1～2μm得混合浆料。

之后，将上述混合料浆过滤、干燥后加入原料总质量0.8～1.0%的SD橡胶溶液，拌均匀后在90～110℃下真空干燥15-25分钟后过80目筛得混合物，将所述混合物投入模具中于25～63T压力下压制成型，然后置于真空度5～20Pa，温度为1430～1460℃的条件下保温1～2小时得成品。

具体实施时无水乙醇的添加量为每千克组分混合物添加200～300ml；所用Co粉的粒径为1～2μm、Co含量>99.0 wt %；Ni粉的粒径为1～2μm、Ni含量>99.0 wt %； Cr3C2粉的粒径为≤2μm、Cr含量〉85.3%、总碳含量为12.8%～13.5%；Mo粉的粒径为2～3μm、Mo含量〉99.8 wt %；WC粉的粒径为1～2μm、总碳含量为5.90～5.94wt%。

根据上述成分和工艺制备的WCNR硬质合金，以WC为硬质相，Co、Ni为粘结相，其晶粒大小约为1.0～5.0μm，抗弯强度≥2700N/mm²。

综上所述，本发明的WCNR硬质合金及其制备方法，具有成品硬度和耐磨性高、耐腐蚀性能更为优异、生产成本低和性价比高等优点。

Claims

1.WCNR硬质合金，其特征在于含有如下重量比的成分：

Co 4.74%～4.76%

Ni 4.74 %～4.76%

Cr3C2 0.19%～0.21%

Mo 0.19%～0.21%

WC 余量。

2.根据权利要求1所述的WCNR硬质合金的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

取按重量百分比计的下述组分：Co粉4.74 %～4.76%、Ni粉4.74 %～4.76%、Cr3C2粉0.19 %～0.21%、Mo粉0.19 %～0.21%，余量为WC粉，将前述组分混合物加入球磨机中湿磨至粉末粒度为1-2μm，得混合料浆；

将上述混合料浆过滤、干燥后加入橡胶溶液，搅拌均匀后在90～110℃下干燥15～25分钟，之后过80目筛得混合物；

将上述由步骤b)得到的混合物投入模具中，在25～63T压力下压制成型；

将上述由步骤c)得到的成型产品置于真空度5～20Pa、温度为1410～1430℃的条件下保温1～2小时得成品。

3.根据权利要求2所述的WCNR硬质合金的制备方法，其特征在于：所述步骤a) 中Co粉的粒径为1～2μm、Co含量>99.0 wt %；Ni粉的粒径为1～2μm、Ni含量>99.0 wt %； Cr3C2粉的粒径为≤2μm、Cr含量〉85.3%、总碳含量为12.8%～13.5%；Mo粉的粒径为2～3μm、Mo含量〉99.8 wt %；WC粉的粒径为1～2μm、总碳含量为5.90～5.94wt%。

4.根据权利要求2所述的WCNR硬质合金的制备方法，其特征在于：所述步骤a)中湿磨所用的溶剂为无水乙醇，其添加量为每千克组分混合物添加无水乙醇200-300ml。

5.根据权利要求2所述的WCNR硬质合金的制备方法，其特征在于：所述步骤b)中橡胶溶液的添加量为混合料浆总重量的0.8-1.0%。