CN112239828A - 一种适用于破冰船的船头的新型硬质合金材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于破冰船的船头的新型硬质合金材料，其配方包括：基体80‑90份，晶粒长大抑制剂1‑2份，增韧剂5‑8份，耐蚀剂3‑7份，添加剂2‑8份，所述基体由硬质相和粘结相两部分组成，且硬质相和粘结相的比例为9:1，所述硬质相包括碳化钛和碳化钨两部分，所述粘结相为铁族元素。本发明所述的一种适用于破冰船的船头的新型硬质合金材料，属于硬质合金技术领域，采用晶粒长大抑制剂，能够保证金属粒度较小，保障了合金的致密性，同时配合着耐蚀剂和添加剂使用，使得合金具有良好的硬度和韧性，在保障了使用前提下，提升了耐磨、耐腐蚀等性能，生产时添加正火工艺，能够对合金进行热处理，改善合金的韧性，进一步提升了使用效果。
Description
技术领域
本发明涉及硬质合金技术领域，特别涉及一种适用于破冰船的船头的新型硬质合金材料。
背景技术
硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。硬质合金可以应用于运输工具、支撑结构等领域，也可以用于特殊的场合，如：破冰船船头等，其使用范围尤为的广泛；现有的硬质合金中，使用效果一般，使用起来存在一定的局限性，为此，我们提出一种适用于破冰船的船头的新型硬质合金材料。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种适用于破冰船的船头的新型硬质合金材料，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种适用于破冰船的船头的新型硬质合金材料，包括：基体80-90份，晶粒长大抑制剂1-2份，增韧剂5-8份，耐蚀剂3-7份，添加剂2-8份，所述基体由硬质相和粘结相两部分组成，且硬质相和粘结相的比例为9:1，所述硬质相包括碳化钛和碳化钨两部分，所述粘结相为铁族元素。
优选的，所述硬质相中的碳化钛与碳化钨比例为4:1，且碳化钛的粒度为1-1.5微米，碳化钨的粒度为0.7-1.1微米。
优选的，所述粘结相包括镍和钴，镍与钴的比例为2:3。
优选的，所述晶粒长大抑制剂为碳化铬，所述增韧剂为特殊黄铜，且特殊黄铜由锰、铅、铜和硅配比合成。
优选的，所述耐蚀剂为耐腐蚀不锈钢，耐腐蚀不锈钢包括耐海水腐蚀的不锈钢和奥氏体不锈钢，所述添加剂为碳化钒。
优选的，由如下步骤制成：
S1、配料，按照比例份数进行各种原材料的准备工作；
S2、混料，对原材料进行混合，得到混合物；
S3、初加工，利用湿磨机和干燥机进行初加工，得到料粒；
S4、成型，将料粒装到成型装置中，利用成型装置对料粒进行压制成型；
S5、烧结，在步骤S4完成后，对成型件进行烧结；
S6、正火，对烧结成型的合金进行正火处理，改善合金的韧性；
S7、冷却，烧结完成后，进行自然冷却处理，冷却时间为3h；
S8、回火，对冷却后的合金进行回火处理。
优选的，所述步骤S5中，烧结温度为1500-1800℃，烧结时间为1-2h。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该适用于破冰船的船头的新型硬质合金材料，采用晶粒长大抑制剂，能够保证金属粒度较小，保障了合金的致密性，同时配合着耐蚀剂和添加剂使用，使得合金具有良好的硬度和韧性，在保障了使用前提下，提升了耐磨、耐腐蚀等性能，生产时添加正火工艺，能够对合金进行热处理，改善合金的韧性，进一步提升了使用效果。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1，一种适用于破冰船的船头的新型硬质合金材料，包括：基体80-90份，晶粒长大抑制剂1-2份，增韧剂5-8份，耐蚀剂3-7份，添加剂2-8份，所述基体由硬质相和粘结相两部分组成，且硬质相和粘结相的比例为9:1，所述硬质相包括碳化钛和碳化钨两部分，所述粘结相为铁族元素。
其中硬质相中的碳化钛与碳化钨比例为4:1，且碳化钛的粒度为1-1.5微米，碳化钨的粒度为0.7-1.1微米。
其中粘结相包括镍和钴，镍与钴的比例为2:3。
其中晶粒长大抑制剂为碳化铬，所述增韧剂为特殊黄铜，且特殊黄铜由锰、铅、铜和硅配比合成。
其中耐蚀剂为耐腐蚀不锈钢，耐腐蚀不锈钢包括耐海水腐蚀的不锈钢和奥氏体不锈钢，所述添加剂为碳化钒。
优选的，由如下步骤制成：
S1、配料，按照比例份数进行各种原材料的准备工作；
S2、混料，对原材料进行混合，得到混合物；
S3、初加工，利用湿磨机和干燥机进行初加工，得到料粒；
S4、成型，将料粒装到成型装置中，利用成型装置对料粒进行压制成型；
S5、烧结，在步骤S4完成后，对成型件进行烧结；
S6、正火，对烧结成型的合金进行正火处理，改善合金的韧性；
S7、冷却，烧结完成后，进行自然冷却处理，冷却时间为3h；
S8、回火，对冷却后的合金进行回火处理。
其中步骤S5中，烧结温度为1500-1800℃，烧结时间为1-2h。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进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 (7)
1.一种适用于破冰船的船头的新型硬质合金材料，其特征在于，包括：基体80-90份，晶粒长大抑制剂1-2份，增韧剂5-8份，耐蚀剂3-7份，添加剂2-8份，所述基体由硬质相和粘结相两部分组成，且硬质相和粘结相的比例为9:1，所述硬质相包括碳化钛和碳化钨两部分，所述粘结相为铁族元素。
2.根据权利要求1所述的一种适用于破冰船的船头的新型硬质合金材料，其特征在于：所述硬质相中的碳化钛与碳化钨比例为4:1，且碳化钛的粒度为1-1.5微米，碳化钨的粒度为0.7-1.1微米。
3.根据权利要求2所述的一种适用于破冰船的船头的新型硬质合金材料，其特征在于：所述粘结相包括镍和钴，镍与钴的比例为2:3。
4.根据权利要求3所述的一种适用于破冰船的船头的新型硬质合金材料，其特征在于：所述晶粒长大抑制剂为碳化铬，所述增韧剂为特殊黄铜，且特殊黄铜由锰、铅、铜和硅配比合成。
5.根据权利要求4所述的一种适用于破冰船的船头的新型硬质合金材料，其特征在于：所述耐蚀剂为耐腐蚀不锈钢，耐腐蚀不锈钢包括耐海水腐蚀的不锈钢和奥氏体不锈钢，所述添加剂为碳化钒。
6.根据权利要求5所述的一种适用于破冰船的船头的新型硬质合金材料，其特征在于，由以下步骤制成：
S1、配料，按照比例份数进行各种原材料的准备工作；
S2、混料，对原材料进行混合，得到混合物；
S3、初加工，利用湿磨机和干燥机进行初加工，得到料粒；
S4、成型，将料粒装到成型装置中，利用成型装置对料粒进行压制成型；
S5、烧结，在步骤S4完成后，对成型件进行烧结；
S6、正火，对烧结成型的合金进行正火处理，改善合金的韧性；
S7、冷却，烧结完成后，进行自然冷却处理，冷却时间为3h；
S8、回火，对冷却后的合金进行回火处理。
7.根据权利要求6所述的一种适用于破冰船的船头的新型硬质合金材料，其特征在于：所述步骤S5中，烧结温度为1500-1800℃，烧结时间为1-2h。
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