CN103060652B - 一种耐高温合金及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温合金及其生产工艺，该耐高温合金按质量百分比其组分为：Co：8～10%，Ni：4～6%，TaC：1～2%，Cr3C2：0.5～1%，WC：80～85%。上述耐高温合金的稀土材料可以使硬质合金的线膨胀系数显著提高，从而可以改善硬质合金与镶嵌基体的线膨胀系数匹配。添加Cr或Cr3C2用以强化Ni粘结相是特别有效的。这不仅可以明显提高合金室温下的力学性能和耐腐蚀性，而且还能有效抑制合金高温下的塑性变形，并赋予其更好的抗氧化性。大大提高了材料的耐腐蚀性能，高温强度和高温抗变形性，从而达到客户的使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种合金材料，尤其是涉及一种耐高温合金及其生产工艺。
背景技术
目前，炼钢炉为达到钢渣扩孔的作用，一般将若干个硬质合金条烧焊在钢体表面，之后形成螺旋结构，从而达到扩孔作用，其工作温度1200℃左右。但是传统的硬质合金条多采用的是通用牌号YG15制成，由于牌号YG15的高温性能差，导致该产品在高温工作环境下，易产生变形和损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温合金及其生产工艺，其具有力学性能好、耐腐蚀性好和抗氧化性好的特点。以解决现有技术中用于钢渣扩孔的硬质合金条在高温下易变形和损坏的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种耐高温合金，按质量百分比其组分为：Co：8～10%，Ni：4～6%，TaC：1～2%，Cr3C2：0.5～1%，WC：80～85%。
特别地，所述耐高温合金按质量百分比其组分为：Co：9%，Ni：6%，TaC：1%，Cr3C2：1%，WC：83%。
一种耐高温合金生产工艺，其包括以下步骤：
步骤一：按上述配方计算出各种粉料的混合料，
步骤二：对混合料进行湿磨，时间为40～50小时，直至混合料颗粒均匀，充分混合，
步骤三：将混合均匀的混合料压制成型为压坯；
步骤四：进行压力烧结，烧结温度为：1380℃～1430℃。
特别地，所述步骤二中的湿磨时间为40小时。
特别地，所述步骤四中的烧结温度为1430℃。
本发明的有益效果为，所述耐高温合金及其生产工艺与现有技术相比具有以下优点：
1）根据材料调查研究表明，在金属材料中添加微量稀土往往对硬质合金可以起到很重要的强化作用。在YG15硬质合金中，添加稀土使其密度和硬度均有所提高。其横向断裂强度提高12～17%，断裂韧性提高20%。此外稀土还可以降低切削力，降低摩擦系数，同时能较好的协调复杂热应力下的形变能力，改善合金的高温使用性能。稀土材料还可以使硬质合金的线膨胀系数显著提高，从而可以改善硬质合金与镶嵌基体的线膨胀系数匹配。
2）作为硬质合金粘结相，Ni与Co相比，其耐腐蚀性好（标准电位分别为-0.25V和-0.277V）、抗氧化性能好（pilling-Becnorth比值分别为1.52和1.99），其次WC-Ni合金的磁性在WC+γ两相区范围内就消失，可用作无磁合金。
3）添加Cr或Cr3C2用以强化Ni粘结相是特别有效的。这不仅可以明显提高合金室温下的力学性能和耐腐蚀性，而且还能有效抑制合金高温下的塑性变形，并赋予其更好的抗氧化性。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一：
本实施例中，一种耐高温合金，按质量百分比其组分为：Co：9%，Ni：6%，TaC：1%，Cr3C2：1%，WC：83%。
实施例二：
本实施例中，一种耐高温合金，按质量百分比其组分为：Co：8%，Ni：6%，TaC：2%，Cr3C2：1%，WC：83%。
实施例三：
本实施例中，一种耐高温合金，按质量百分比其组分为：Co：10%，Ni：5%，TaC：1%，Cr3C2：1%，WC：83%。
实施例四：
本实施例中，一种耐高温合金，按质量百分比其组分为：Co：9%，Ni：6%，TaC：1%，Cr3C2：0.5%，WC：83.5%。
根据材料调查研究表明，在金属材料中添加微量稀土往往对硬质合金可以起到很重要的强化作用。在YG15硬质合金中，添加稀土使其密度和硬度均有所提高。其横向断裂强度提高12～17%，断裂韧性提高20%。此外稀土还可以降低切削力，降低摩擦系数，同时能较好的协调复杂热应力下的形变能力，改善合金的高温使用性能。稀土材料还可以使硬质合金的线膨胀系数显著提高，从而可以改善硬质合金与镶嵌基体的线膨胀系数匹配。
作为硬质合金粘结相，Ni与Co相比，其耐腐蚀性好（标准电位分别为-0.25V和-0.277V）、抗氧化性能好（pilling-Becnorth比值分别为1.52和1.99），其次WC-Ni合金的磁性在WC+γ两相区范围内就消失，可用作无磁合金。
添加Cr或Cr3C2用以强化Ni粘结相是特别有效的。这不仅可以明显提高合金室温下的力学性能和耐腐蚀性，而且还能有效抑制合金高温下的塑性变形，并赋予其更好的抗氧化性。
一种耐高温合金生产工艺，其包括以下步骤：
步骤一：按上述配方计算出各种粉料的混合料，
步骤二：对混合料进行湿磨，时间为50小时，直至混合料颗粒均匀，充分混合，
步骤三：将混合均匀的混合料压制成型为压坯；
步骤四：进行压力烧结，烧结温度为：1430℃。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种耐高温合金，其特征在于：按质量百分比其组分为：Co：8～10％，Ni：4～6％，TaC：1～2％，Cr3C2：0.5～1％，WC：80～85％。
2.根据权利要求1所述的耐高温合金，其特征在于，按质量百分比其组分为：Co：9％，Ni：6％，TaC：1％，Cr3C2：1％，WC：83％。
3.一种耐高温合金生产工艺，其特征在于：其包括以下步骤：
步骤一：按权利要求1或2所述配方计算出各种粉料的混合料，
步骤二：对混合料进行湿磨，时间为40～50小时，直至混合料颗粒均匀，充分混合，
步骤三：将混合均匀的混合料压制成型为压坯；
步骤四：进行压力烧结，烧结温度为：1380℃～1430℃。
4.根据权利要求3所述的耐高温合金生产工艺，其特征在于，所述步骤二中的湿磨时间为40小时。
5.根据权利要求3所述的耐高温合金生产工艺，其特征在于，所述步骤四中的烧结温度为1430℃。
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