CN104313443B - 一种用于制备夹送辊的材料 - Google Patents

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Abstract

本发明属于辊制备技术领域，尤其涉及一种用于制备夹送辊的材料,其组分按重量百分比计为：TiCN？56.5～60.5％、Co+Ni？15％、WC？10～13％、Cr3C2？12.5～15％、Mo？0.1％和ZrC？1.9％。本发明采用资源丰富的TiCN作为主要硬质相，替代大部分WC，同时加入Co、Ni、Cr3C2、少量WC及少量Mo、ZrC，使其在烧结温度下能与TiCN形成固溶，提高了材料的高温稳定性。将本发明的材料通过传统的硬质合金生产工艺，生产出高强度、高硬度、高耐磨性、低密度的新材料耐磨零部件，取代传统的WC-Co类产品，节约了大量的W资源，降低了生产成本。

Description

一种用于制备夹送辊的材料
技术领域
本发明属于辊制备技术领域，尤其涉及一种用于制备夹送辊的材料。
背景技术
随着经济的高速发展，各行各业对高硬度、高耐磨性、高强度的零部件的需求也越来越多，WC-Co类硬质合金因其固有的高强度、高耐磨性等一系列的优良特性，广泛得到应用，其用量也在高速增长。作为WC-Co类合金中的重要原材料W，其资源也在日渐减少，造成价格的迅速提高。因此，寻找一种性能近似且资源丰富的新材料作为钨的替代材料，受到越来越多相关人士的关注，成为本领域的发展趋向。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种用于制备夹送辊的材料，其组成简单，组分廉价易得，并能够提高夹送辊的各种性能。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于制备夹送辊的材料，其组分按重量百分比计为：TiCN56.5～60.5％、Co+Ni15％、WC10～13％、Cr3C212.5～15％、Mo0.1％和ZrC1.9％。
其中，所述的Ni和Co的质量比为0～2：1。
优选地，一种用于制备夹送辊的材料，其组分按重量百分比计为：TiCN58.5％、Co7.5％、Ni7.5％、WC12％、Cr3C212.5％、Mo0.1％和ZrC1.9％。
本发明的有益效果是：本发明采用资源丰富，且具有较高的硬度、高耐磨性、良好的化学稳定性，以及与金属间较低的摩擦系数，而且还具有较高的韧性及低密度的TiCN作为主要硬质相，替代大部分WC，同时加入Co、Ni、Cr3C2、少量WC及少量具有高温稳定性和能够提高高温强度的原材料，使其在烧结温度下能与TiCN形成固溶，抑制粘结相原子的扩散，使粘结相不易发生塑性变形，提高了材料的高温稳定性和抗氧化能力。将本发明的新材料通过传统的硬质合金生产工艺，生产出高强度、高硬度、高耐磨性、耐高温性及低密度的新材料耐磨零部件，取代传统的WC-Co类产品，节约成本的同时又能够制备高性能的无扭矩夹送辊。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的夹送辊示意图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种用于制备夹送辊的材料，其组分按重量百分比计为：TiCN58.5％、Co7.5％、Ni7.5％、WC12％、Cr3C212.5％、Mo0.1％和ZrC1.9％。
一种由上述新材料制备无扭矩夹送辊的生产方法，步骤如下：
(1)将所用材料按照上述配比准确称量，装入300L可倾斜球磨机中，球料比为3.5:1，加入50～60L无水乙醇和2％石蜡，球磨24小时后，过320目筛，用BP-300A型闭式循环喷雾干燥塔加热到180℃，蒸干制粒装桶后，抽真空备用；
(2)将上述准备好的物料，按其毛坯体积计算，装入待压模具中刮平，在压力为280MPa╱cm2的压力下压制成型；
(3)将压制成型的坯件，放入真空脱胶一体炉中，在90min内升温至250℃，保温2h，在4h内升温至370℃，保温3h后升温至1430～1450℃，保温60-90min，即完成真空烧结；
(4)随炉降温至100℃以下将工件取出，烧结好的工件经检查无问题后，转入加工环节，磨削加工制成成品。检测其性能，见表1。
夹送辊在日常生产中无扭矩及剪切力作用，只是起到钢材高速传递输送的作用。因此，要求夹送辊要具有较高的耐高温性、较高的耐磨性及较高的硬度。图1为本实施例制得的夹送辊示意图。
实施例2
一种用于制备夹送辊的材料，其组分按重量百分比计为：TiCN57.0％、Co5.0％、Ni10.0％、WC11.0％、Cr3C215％、Mo0.1％和ZrC1.9％。
利用上述组分配比制备夹送辊，其制备方法同实施例1，检测其性能，见表1。
实施例3
一种用于制备夹送辊的材料，其组分按重量百分比计为：TiCN60.0％、Co15.0％、WC10.5％、Cr3C212.5％、Mo0.1％和ZrC1.9％。
利用上述组分配比制备夹送辊，其制备方法同实施例1，检测其性能，见表1。
对比例
一种用于制备夹送辊的WC-Co-Ni通用材质，其组分按重量百分比计为：WC85.0％、Co7.5％和Ni7.5％。
利用上述组分配比制备夹送辊，其制备方法同实施例1，检测其性能，见表1。
表1
由表1可以看出，本发明实施例1、2、3均采用资源丰富的TiCN作为主要硬质相，替代大部分WC，同时加入Co、Ni、Cr3C2和少量WC、Mo、ZrC，与对比例相比较，本发明制备的零部件密度由于大量轻质TiCN的加入而有所降低，但是其硬度、抗折力、抗压强度、导热率和弹性模量均未改变或有所提高。因此，不仅未改变材料各项性能，而且大大降低了原料成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于制备夹送辊的材料，其特征在于其组分按重量百分比计为：TiCN56.5～60.5％、Co+Ni15％、WC10～13％、Cr3C212.5～15％、Mo0.1％和ZrC1.9％；
所述材料的制备方法，步骤如下：
(1)取TiCN56.5～60.5％、Co+Ni15％、WC10～13％、Cr3C212.5～15％、Mo0.1％和ZrC1.9％，装入300L可倾斜球磨机中，球料比为3.5:1，加入50～60L无水乙醇和2％石蜡，球磨24小时后，过320目筛，用BP-300A型闭式循环喷雾干燥塔加热到180℃，蒸干制粒装桶后，抽真空备用；
(2)将步骤(1)的物料装入待压模具中刮平，在压力为280MPa╱cm2的压力下压制成型；
(3)将压制成型的坯件放入真空脱胶一体炉中，在90min内升温至250℃，保温2h，在4h内升温至370℃，保温3h后升温至1430～1450℃，保温60-90min，即完成真空烧结；
(4)随炉降温至100℃以下将工件取出。
2.根据权利要求1所述的一种用于制备夹送辊的材料，其特征在于所述的Ni和Co的质量比为0～2：1。
3.根据权利要求1所述的一种用于制备夹送辊的材料，其特征在于其组分按重量百分比计为：TiCN58.5％、Co7.5％、Ni7.5％、WC12％、Cr3C212.5％、Mo0.1％和ZrC1.9％。
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Denomination of invention: Material for preparing pinch roll

Effective date of registration: 20220112

Granted publication date: 20160316

Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Yantai Penglai sub branch

Pledgor: PENGLAI SUPERHARD COMPOUND MATERIAL Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980000422