CN102517484A

CN102517484A - N300硬质合金及其制备方法

Info

Publication number: CN102517484A
Application number: CN2011104413118A
Authority: CN
Inventors: 苏华; 谷亩; 杨剑忠; 张晓艳
Original assignee: SICHUAN KELITE CEMENTED CARBIDE CO Ltd
Current assignee: SICHUAN KELITE CEMENTED CARBIDE CO Ltd
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2012-06-27

Abstract

本发明的一种N300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WC-Co硬质合金含有重金属等对人体有害的元素、不能达到相关环保认证要求、不利于保护人们的身体健康等技术问题。本发明的一种N300硬质合金，含有如下重量比的成分：Ni粉9.49%～9.51%、Cr₃C₂粉0.99%～1.01%,Mo粉0.49%～0.51%，余量为WC粉。

Description

N300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钨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。但在饮用水设备及输水设备中，传统的硬质合金由于含有Co、Ni、Fe等重金属对人体有害的元素，不能达到相关环保认证(如英国水务中心WRC颁发的WRAS认证)要求，亦不利于保护人们的身体健康。

发明内容

本发明旨在解决现有WC-Co硬质合金含有重金属等对人体有害的元素、不能达到相关环保认证要求、不利于保护人们的身体健康等技术问题，以提供一种能在饮用水系统中使用、可达到相关环保认证要求、有利于保护人们的身体健康、生产成本低和性价比高等优点的一种N300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。

本发明的一种N300硬质合金，含有如下重量比的成分：

Ni 9.49 %～9.51%

Cr3C2 0.99%～1.01%

Mo 0.49%～0.51%

WC 余量。

本发明的一种N300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： Ni粉9.49 %～9.51%、Cr3C2粉0.99%～1.01%,Mo粉0.49%～0.51%，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1430～1460℃的条件下保温1～2小时得成品。

本发明的一种N300硬质合金的制备方法，其中所述步骤a)中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%。

本发明的一种N300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。

本发明的一种N300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%。

本发明的一种N300硬质合金及其制备方法的有益效果：

1. 本发明采用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，又能在饮用水设备中使用，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。

具体实施方式

本发明的一种N300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

	Ni粉含量（%）	Cr3C2粉含量（%）	Mo粉含量（%）	WC粉含量（%）
					实施例1	9.49	1.01	0.51	88.99
实施例2	9.50	1.00	0.50	89.00
					实施例3	9.51	0.99	0.49	89.01

按实施例1-3之物料配比表取按重量百分比计的组分：Ni粉9.49 %～9.51%、Cr3C2粉0.99%～1.01%,Mo粉0.49%～0.51%，余量为WC粉。将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55～57h，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以WC为硬质相，Ni为粘结相硬质合金组织均匀，其晶粒大小约为1.0～2.0μm，抗弯强度≥2200N/mm²。

综上所述，本发明的一种N300硬质合金及其制备方法，能在饮用水设备中的使用，达到相关环保认证要求、生产成本低和性价比高等优点。

Claims

1.一种N300硬质合金，其特征在于含有如下重量比的成分：

Ni 9.49 %～9.51%

Cr3C2 0.99%～1.01%

Mo 0.49%～0.51%

WC 余量。

2.根据权利要求1所述的一种N300硬质合金的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a)取按重量百分比计的下述组分：Ni粉9.49 %～9.51%、Cr3C2粉0.99%～1.01%,Mo粉0.49%～0.51%，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1430～1460℃的条件下保温1～2小时得成品。

3.根据权利要求2所述的一种N300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所述的一种N300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所述的一种N300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%。