CN106048362A - 硬质合金、钛基球珠及其制备方法、笔芯和笔 - Google Patents

硬质合金、钛基球珠及其制备方法、笔芯和笔 Download PDF

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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
    • C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
    • C22C29/10—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds based on titanium carbide
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Abstract

本申请公开了一种硬质合金、钛基球珠及其制备方法、笔芯和笔，该钛基球珠中碳化钛作为硬质相，Ni作为粘接相，并添加少量的Cr、Mo。碳化钛的质量分数为80～90％，粒径范围为2～3μm，Ni的粒径的范围为1～1.5μm。本发明制备方法，首先将硬质相TiC，粘接相Ni，微量元素Cr、Mo按质量分数称好，然后在球磨机中混合研磨。经成形、烧结、研磨、筛选后制成球珠。本发明采用TiC代替WC，球珠的性能不仅没有受到影响，反而节约了很大的成本，而且相对不锈钢球珠具有硬度高、耐磨、耐腐蚀、寿命长等优点。

Description

硬质合金、钛基球珠及其制备方法、笔芯和笔
技术领域
本申请属于材料技术领域，特别是涉及一种硬质合金、钛基球珠及其制备方法、笔芯和笔。
背景技术
圆珠笔是一种使用了微小旋转圆珠的笔，目前市场上笔用球珠以不锈钢、硬质合金两种材质为主导，在书写时笔珠的转动带动墨水的流出，所以笔珠的好坏决定一支笔的书写性能。
不锈钢球珠是以普通304不锈钢丝制造而成，工艺简单，但是硬度低、易磨损、易变性，具有使用寿命短，书写易打滑缺点。常用的硬质合金球珠是以WC为基，采用粉末冶金方法制造而成的，具有硬度高，耐腐蚀等优点，但是由于WC价格昂贵，所以制造WC基球珠成本相应就高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硬质合金、钛基球珠及其制备方法、笔芯和笔，以克服现有技术成本过高的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开一种硬质合金，包括作为硬质相的碳化钛、作为粘接相的Ni、以及Cr和Mo，所述碳化钛的质量占比为80～90％。
优选的，在上述的硬质合金中，所述碳化钛的粒径范围为2～3μm。
优选的，在上述的硬质合金中，所述Ni的粒径范围为1～1.5μm。
本申请还公开了一种钛基球珠，包括作为硬质相的碳化钛、作为粘接相的Ni或Co、以及Cr，所述碳化钛的质量占比为80～90％。
优选的，在上述的钛基球珠中，所述碳化钛的粒径范围为2～3μm。
优选的，在上述的钛基球珠中，所述Ni的粒径范围为1～1.5μm。
相应的，本申请还公开了一种钛基球珠的制备方法，将作为硬质相的碳化钛、作为粘接相的Ni、以及Cr、Mo按比例称取，然后在球磨机中混合研磨，经成形、烧结、研磨、筛选后制成球珠。
优选的，在上述的钛基球珠的制备方法中，所述烧结过程中，烧结温度1425±20℃，加压5MPa。
相应的，本申请还公开了一种笔芯，包括所述的钛基球珠。
本申请还公开了一种笔，包括所述的笔芯。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、与不锈钢球珠相比，钛基球珠具有硬度高、耐磨、耐腐蚀等优点。
2、与钨基球珠相比，钛基球珠不仅性能没有受到影响，由于TiC价格便宜，反而节约了成本，而且每公斤出数量是钨基球珠的3倍，具有大规模生产的优势。
3、本发明球珠在制作过程中通过添加石蜡，使得球珠成形效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例中钛基球珠的制备流程图。
具体实施方式
发明人通过研究发现，采用TiC代替WC，球珠的性能不仅没有受到影响，反而节约了很大的成本，具备大规模生产的优势。
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细
对比例1
a、将90％的WC跟10％的Ni、Cr、Mo配好，投入球磨机中球磨24小时，然后过筛出料；
b、将筛选出的混合料投入真空搅拌机中，并添加8％的石蜡，搅拌8小时后出料；
c、用60T压机将上述原料挤成特定直径的细条，然后切成长度误差在4丝之内的圆柱体，最后放入球磨罐中滚成球体；
d、将球形珠子放入压力烧结炉中烧结至1425±20℃，加压5mpa，冷却后取出，形成毛坯球；
e、用研磨机将烧结好的毛坯研磨至直径0.7mm的球珠；
f、清洗检验。
对比例2
从山东宁阳天源不锈钢球有限公司购买304 0.7mm笔用不锈钢球珠。
实施例1
a、将90％的TiC跟10％的Ni、Cr、Mo配好，投入球磨机中球磨24小时，然后过筛出料；
b、将筛选出的混合料投入真空搅拌机中，并添加8％的石蜡，搅拌8小时后出料；
c、用60T压机将上述原料挤成特定直径的细条，然后切成长度误差在4丝之内的圆柱体，最后放入球磨罐中滚成球体；
d、将球形珠子放入压力烧结炉中烧结至1425℃，加压5mpa，冷却后取出，形成毛坯球；
e、用研磨机将烧结好的毛坯研磨至直径0.7mm的球珠；
f、清洗检验。
表1实施例1与对比例性能对比
由表1可知，由于本身Tic价格比WC便宜，所以TiC基球珠具有成本相对较低，可以大规模生产的优势。
表2实施例1与对比例2性能对比
实施例2
a、将87％的TiC跟13％的Ni、Cr、Mo配好，投入球磨机中球磨24小时，然后过筛出料；
b、将筛选出的混合料投入真空搅拌机中，并添加8％的石蜡，搅拌8小时后出料；
c、用60T压机将上述原料挤成特定直径的细条，然后切成长度误差在4丝之内的圆柱体，最后放入球磨罐中滚成球体；
d、将球形珠子放入压力烧结炉中烧结至1410℃，加压5mpa，冷却后取出，形成毛坯球；
e、用研磨机将烧结好的毛坯研磨至直径0.7mm的球珠；
f、清洗检验。
实施例3
a、将89％的TiC跟11％的Ni、Cr、Mo配好，投入球磨机中球磨24小时，然后过筛出料；
b、将筛选出的混合料投入真空搅拌机中，并添加8％的石蜡，搅拌8小时后出料；
c、用60T压机将上述原料挤成特定直径的细条，然后切成长度误差在4丝之内的圆柱体，最后放入球磨罐中滚成球体；
d、将球形珠子放入压力烧结炉中烧结至1445℃，加压5mpa，冷却后取出，形成毛坯球；
e、用研磨机将烧结好的毛坯研磨至直径0.7mm的球珠；
f、清洗检验。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (10)

1.一种硬质合金，其特征在于，包括作为硬质相的碳化钛、作为粘接相的Ni、以及Cr和Mo，所述碳化钛的质量占比为80～90％。
2.根据权利要求1所述的硬质合金，其特征在于：所述碳化钛的粒径范围为2～3μm。
3.根据权利要求1所述的硬质合金，其特征在于：所述Ni的粒径范围为1～1.5μm。
4.一种钛基球珠，其特征在于，包括作为硬质相的碳化钛、作为粘接相的Ni或Co、以及Cr，所述碳化钛的质量占比为80～90％。
5.根据权利要求4所述的钛基球珠，其特征在于：所述碳化钛的粒径范围为2～3μm。
6.根据权利要求4所述的钛基球珠，其特征在于：所述Ni的粒径范围为1～1.5μm。
7.权利要求4至6任一所述的钛基球珠的制备方法，其特征在于：将作为硬质相的碳化钛、作为粘接相的Ni、以及Cr、Mo按比例称取，然后在球磨机中混合研磨，经成形、烧结、研磨、筛选后制成球珠。
8.根据权利要求7所述的钛基球珠的制备方法，其特征在于：所述烧结过程中，烧结温度1425±20℃，加压5MPa。
9.一种笔芯，包括权利要求4至6任一所述的钛基球珠。
10.一种笔，包括权利要求9所述的笔芯。
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