CN115109960A - 一种无磁镍基硬质合金的快速制备方法 - Google Patents

一种无磁镍基硬质合金的快速制备方法 Download PDF

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Abstract

一种无磁镍基硬质合金的快速制备方法，取镍粉和碳化钨粉混合压制烧结，以多段式加温方式，将制备时间大大降低，并且稳定性强，而且无需添加额外其他物料，避免引入碳元素而导致磁的出现。

Description

一种无磁镍基硬质合金的快速制备方法
技术领域
本发明涉及镍基合金，特别涉及一种无磁镍基硬质合金的快速制 备方法。
背景技术
镍基合金是一种在高温下合成的具有高强度、具有一定抗氧化腐 蚀能力的综合性能合金。
无磁合金是指没有磁性的硬质合金材料，采用无磁合金的模具有 效提高性能，使用寿命长，不会出现拉毛变形等，有效提高产品的尺 寸和表面质量。
无磁镍基硬质合金拥有镍基合金和无磁合金的优异性能，在现有 技术中，制备工艺高达3-5小时，而且其制备工艺需要增加蜡元素，完 成制备后需要进行排蜡，但排蜡过程中会产生碳元素，而当碳总量超 过5.9％时则得归到含磁合金。
与无磁镍基硬质合金相似性能的还有钴基合金，但钴元素不可再 生，且全球存量不高，因此价钱越来越高，难以大范围推广使用。
因此，对无磁镍基硬质合金快速制备的研发是一项重要的发展方 向。
发明内容
(一)技术问题
综上所述，如何解决上述无磁镍基硬质合金的快速制备问题，成 为了本领域技术人员亟待解决的问题。
(二)技术方案
本发明提供了一种无磁镍基硬质合金的快速制备方法，包括步骤：
取镍粉和碳化钨粉，在真空设备内混合均匀，得到真空混合物；
将真空混合物填充至模具；
真空热压烧结炉对模具内的真空混合物进行加压烧结；
其中所述加压烧结的步骤包括：
(1)控制首段加温速率为V1，匀速加热至首段温度H1；
(2)保持H1温度S1时间；
(3)控制尾段加温速率为V2，匀速加热至尾段温度H2；
(4)保持H2温度S2时间；
所述V1在110～130℃/min，所述H1在1050～1150℃之间，所述S1为加 压烧结总时间T的5～10％，所述V2在80～100℃/min，所述H2在 1200～1350℃之间，所述S2为加压烧结总时间T的10～15％；
所述加压烧结的过程维持压力P，所述压力P在80～100MPa之间；
所述加压烧结总时间T为≤20min之间。
优选地，所述V1、所述H1、所述V2、所述及所述H2以镍基的类型 来确定具体数值；
无磁镍基硬质合金为YN8，即无磁镍基硬质合金中镍的重量比含 量为8，碳化钨的重量比含量为92，此时V1为120℃/min，H1为1100℃ 之间，S1为加压烧结总时间的8％，V2为100℃/min，H2为1280℃，S2为加压烧结总时间的12％。
优选地，在无磁镍基硬质合金的厚度相同的情况下，所述加压烧 结总时间T与无磁镍基硬质合金的面积大小正相关。
优选地，无磁镍基硬质合金为半径为5cm的圆片时，所述加压烧结 总时间T为15min。
(三)有益效果
本发明提供了一种无磁镍基硬质合金的快速制备方法，在不添加 蜡的条件下，有效降低碳的产生。能实现稳定的生产，并能及其高速 地完成制备。能高速、时间短地控制时间。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实 施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个 以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头 部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为方位或位置关系，仅是为了便 于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须 具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发 明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而 不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明提供了一种无磁镍基硬质合金的快速制备方法，包括步骤：
取镍粉和碳化钨粉，在真空设备内混合均匀，得到真空混合物；
将真空混合物填充至模具；
真空热压烧结炉对模具内的真空混合物进行加压烧结；
其中所述加压烧结的步骤包括：
(1)控制首段加温速率为V1，匀速加热至首段温度H1；
(2)保持H1温度S1时间；
(3)控制尾段加温速率为V2，匀速加热至尾段温度H2；
(4)保持H2温度S2时间；
所述V1在110～130℃/min，所述H1在1050～1150℃之间，所述S1为加 压烧结总时间T的5～10％，所述V2在80～100℃/min，所述H2在 1200～1350℃之间，所述S2为加压烧结总时间T的10～15％；
所述加压烧结的过程维持压力P，所述压力P在80～100MPa之间；
所述加压烧结总时间T为≤20min之间。
优选地，所述V1、所述H1、所述V2、所述及所述H2以镍基的类型 来确定具体数值；
无磁镍基硬质合金为YN8，即无磁镍基硬质合金中镍的重量比含 量为8，碳化钨的重量比含量为92，此时V1为120℃/min，H1为1100℃ 之间，S1为加压烧结总时间的8％，V2为100℃/min，H2为1280℃，S2为加压烧结总时间的12％。
优选地，在无磁镍基硬质合金的厚度相同的情况下，所述加压 烧结总时间T与无磁镍基硬质合金的面积大小正相关。
优选地，无磁镍基硬质合金为半径为5cm的圆片时，所述加压烧 结总时间T为15min。
在加压烧结的步骤(1)控制首段加温速率为V1，匀速加热至首 段温度H1，实现了粉末的软化；在步骤(2)保持H1温度S1时间， 实现了粉末的融合，在步骤控制尾段加温速率为V2，匀速加热至尾段 温度H2中，实现了致密，并在步骤(4)保持H2温度S2时间，保持 了致密性，从而制备出具有无磁的镍基硬质合金，且生产效率极高。
实施例：
一种YN8无磁镍基硬质合金的快速制备方法，包括步骤：取重量 比为8的镍粉和重量比为92的碳化钨粉，在真空设备内混合均匀，得到 真空混合物；
将真空混合物填充至模具；
真空热压烧结炉对模具内的真空混合物进行加压烧结；
其中所述加压烧结的步骤包括：
(1)控制首段加温速率为V1，匀速加热至首段温度H1；
(2)保持H1温度S1时间；
(3)控制尾段加温速率为V2，匀速加热至尾段温度H2；
(4)保持H2温度S2时间；
所述V1在120℃/min，所述H1在1100℃之间，所述S1为加压烧结总 时间T的8％，所述V2在100℃/min，所述H2在1280℃之间，所述S2为加 压烧结总时间T的12％；
所述加压烧结的过程维持压力P，所述压力P在80～100MPa之间；
所述加压烧结总时间T为≤20min之间。
当无磁镍基硬质合金为半径为5cm的圆片时，所述加压烧结总时 间T为15min。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗 漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的 普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明 本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本 发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (4)

1.一种无磁镍基硬质合金的快速制备方法，其特征在于，包括步骤：
取镍粉和碳化钨粉，在真空设备内混合均匀，得到真空混合物；
将真空混合物填充至模具；
真空热压烧结炉对模具内的真空混合物进行加压烧结；
其中所述加压烧结的步骤包括：
(1)控制首段加温速率为V1，匀速加热至首段温度H1；
(2)保持H1温度S1时间；
(3)控制尾段加温速率为V2，匀速加热至尾段温度H2；
(4)保持H2温度S2时间；
所述V1在110～130℃/min，所述H1在1050～1150℃之间，所述S1为加压烧结总时间T的5～10％，所述V2在80～100℃/min，所述H2在1200～1350℃之间，所述S2为加压烧结总时间T的10～15％；
所述加压烧结的过程维持压力P，所述压力P在80～100MPa之间；
所述加压烧结总时间T为≤20min之间。
2.根据权利要求1所述的无磁镍基硬质合金的快速制备方法，其特征在于，所述V1、所述H1、所述V2及所述H2以镍基的类型来确定具体数值；
无磁镍基硬质合金为YN8，即无磁镍基硬质合金中镍的重量比含量为8，碳化钨的重量比含量为92，此时V1为120℃/min，H1为1100℃之间，S1为加压烧结总时间的8％，V2为100℃/min，H2为1280℃，S2为加压烧结总时间的12％。
3.根据权利要求1所述的无磁镍基硬质合金的快速制备方法，其特征在于，
在无磁镍基硬质合金的厚度相同的情况下，所述加压烧结总时间T与无磁镍基硬质合金的面积大小正相关。
4.根据权利要求3所述的无磁镍基硬质合金的快速制备方法，其特征在于，无磁镍基硬质合金为半径为5cm的圆片时，所述加压烧结总时间T为15min。
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