PL245665B1 - Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych zwłaszcza do narzędzi górniczych - Google Patents
Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych zwłaszcza do narzędzi górniczych Download PDFInfo
- Publication number
- PL245665B1 PL245665B1 PL438325A PL43832514A PL245665B1 PL 245665 B1 PL245665 B1 PL 245665B1 PL 438325 A PL438325 A PL 438325A PL 43832514 A PL43832514 A PL 43832514A PL 245665 B1 PL245665 B1 PL 245665B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- amount
- tungsten carbide
- cemented carbides
- powders
- mass
- Prior art date
Links
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 title claims abstract description 24
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title description 9
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 15
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 claims abstract description 5
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000000280 densification Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 9
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych, przeznaczone zwłaszcza do narzędzi górniczych, wytworzone metodami metalurgii proszków, obejmującymi mieszanie proszków węglika wolframu z proszkami metali w środowisku związku organicznego z dodatkiem środka poślizgowego, suszenie i granulację, prasowanie, spiekanie i dogęszczanie izostatyczne na gorąco charakteryzują się tym, że zawierają następujące składniki proszkowe: węglik wolframu, o średniej średnicy cząstek w zakresie 5 μm – 50 μm w ilości 85% - 96% masowych, proszek niklu w ilości 8,6% - 14% masowych, molibdenu w ilości 0,9% - 1% masowych, mieszaninę proszków węglika wolframu z proszkami metali, która wynosi 0,005% - 0,009% masowych węglika chromu.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są gruboziarniste i super gruboziarniste węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych, przeznaczone zwłaszcza do narzędzi górniczych do urabiania kopalin (np. węgla, minerałów) i skał, do narzędzi stosowanych w pracach poszukiwawczych gazu i ropy naftowej oraz do wyrównywania dróg itp. W narzędziach tych węglik spiekany stanowi element roboczy (tnący).
Obecnie znane gatunki węglików spiekanych używane są głównie do obróbki skrawaniem i plastycznej, rozdrabniania różnych materiałów oraz w górnictwie, hutnictwie i w pracach poszukiwawczych gazu i ropy naftowej. Zawierają one węglik wolframu, tytanu, tantalu, niobu oraz fazę wiążącą, którą najczęściej stanowią takie metale jak kobalt i nikiel.
W w/w zastosowaniach, poza obróbką skrawaniem, najczęściej stosuje się węgliki spiekane dwufazowe, w których fazą twardą jest węglik wolframu, a fazą wiążącą kobalt, sporadycznie nikiel.
Węgliki spiekane wytwarza się metodami metalurgii proszków, obejmującymi: mieszanie proszków, granulację, prasowanie oraz spiekanie i dogęszczanie izostatyczne na gorąco.
Proponowano wiele zmian wielkości ziaren fazy węglikowej oraz zróżnicowanie udziału fazy wiążącej w celu poprawy właściwości węglików spiekanych przeznaczonych do pracy w różnych warunkach.
Europejski patent EP0288775B1 przedstawia narzędzie z węglikiem spiekanym o polepszonych właściwościach, wytworzonym z gruboziarnistego węglika wolframu i zawierającym 4,5% do 12,5% mas. kobaltu, stanowiącego fazę wiążącą. Znane jest, że węgliki spiekane na bazie kobaltu ulegają pękaniu na skutek korozji naprężeniowej w środowisku kwaśnym (korozja naprężeniowa zachodzi głównie w roztworach stosunkowo mało agresywnych, głównie chlorków).
Inny europejski opis patentowy HP0871788B1 prezentuje narzędzie z węglikiem spiekanym wytworzonym z mieszaniny gruboziarnistego węgliku wolframu o średniej średnicy cząstek od 10 μm do 50 μm oraz proszku niklu o średniej średnicy cząstek poniżej 5 μm. Udział niklu w kompozycie wynosi od 3% do 12% masowych, a pozostałość stanowi węglik wolframu.
Obydwa opisy patentowe przedstawiają węgliki spiekane, które posiadają co najmniej jedną właściwość wpływającą na obniżenie trwałości narzędzi uzbrojonych w element roboczy, wykonany z tych węglików spiekanych (niska odporność na korozję w przypadku węglików spiekanych z kobaltową fazą wiążącą oraz bardzo niska twardość, gdy kompozyt zawiera nikiel zamiast kobaltu).
Z innego chińskiego opisu patentowego CN101514422A znane są węgliki spiekane składające się z ziaren fazy twardej o granulacji od 1,25 μm do 75 μm, gdzie fazę tę może stanowić węglik wolframu, przy czym jej udział mieści się w zakresie od 15% do 88%. Fazę wiążącą może stanowić stop niklu i molibdenu zawierający od 6% do 25% Mo o granulacji od 2,5 μm do 106 μm.
Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych, przeznaczone zwłaszcza do narzędzi górniczych, wytworzone metodami metalurgii proszków, obejmującymi mieszanie proszków węglika wolframu z proszkami metali w środowisku związku organicznego z dodatkiem środka poślizgowego, suszenie i granulację, prasowanie, spiekanie i dogęszczanie izostatyczne na gorąco charakteryzują się tym, że zawierają następujące składniki proszkowe: węglik wolframu, o średniej średnicy cząstek w zakresie 5 μm do 50 μm w ilości od 85% do 90,5% masowych, proszek niklu w ilości od 8,6% do 14% masowych, molibdenu w ilości od 0,9% do 1% masowych, węglik chromu w ilości 0,005% do 0,009%, jako ewentualne zanieczyszczenie.
Korzystnie węgliki spiekane według wynalazku mają średnią średnicę cząstek proszków niklu i molibdenu, która wynosi co najwyżej 3 μm.
Wytworzone węgliki spiekane według wynalazku w przypadku, gdy zawierają nikiel w fazie wiążącej są znacznie bardziej odporne na korozję, zarówno w roztworach solanki zawierającej chlorki i siarczany, jak i w środowisku kwaśnym oraz charakteryzują się nie niższą twardością i wyższą odpornością na ścieranie, niż węgliki spiekane o identycznym udziale kobaltowej fazy wiążącej. Tym samym, węgliki spiekane według wynalazku cechują się lepszymi właściwościami, aniżeli węgliki spiekane zawierające jedynie kobaltową fazę wiążącą. Wynalazek rozciąga się na węglik spiekany wytworzony za pomocą opisanego wynalazku i jego zastosowanie jako elementu roboczego (tnącego) w narzędziach do urabiania kopalin, rozdrabniania różnych materiałów, do prac drogowych (do wyrównywania dróg) oraz w hutnictwie i w pracach poszukiwawczych gazu i ropy naftowej. Poprawa właściwości węglików spiekanych znajduje odbicie w zwiększonej trwałości narzędzi zbrojonych tymi węglikami.
PL 245665 Β1
Przykład 1
Super gruboziarnisty węglik spiekany wytworzony metodami metalurgii proszków z mieszanki proszkowej zawierającej super gruboziarnisty węglik wolframu o średniej średnicy cząstek 30 μπι w ilości 90,5% masowych, proszek niklu o średniej średnicy cząstek 2 μπι i proszek molibdenu o średniej średnicy cząstek 3 μπι, w ilościach odpowiednio 8,6% masowych i 0,9% masowych oraz węglik chromu w ilości 0,005% masowych.
Stwierdzono, że otrzymane spieki zawierały super gruboziarnistą fazę węglika wolframu, zwykle 1 μπι do 13 μπι i fazę wiążącą zawierającą nikiel i molibden oraz charakteryzowały się wyższą twardością HV30, odpornością na ścieranie, niż super gruboziarniste węgliki spiekane zawierające taki sam udział fazy wiążącej, ale wyłącznie kobaltowej lub niklowej.
Porównanie właściwości super gruboziarnistych węglików spiekanych zawierających 9,5% masowych fazy wiążącej
| WC - ΝΪ | WC-Ni, Mo | |
| Gęstość [g/cm3] Porowatość (wg EN 24505) Twardość HV30 Odporność na ścieranie [ cm'3] Odporność na korozję w H2SO4, gęstość prądu korozji [ μA/cm2 ] Odporność na korozję w solance, zawierającej chlorki i siarczany gęstość prądu korozji [ μA/cm2 ] | 14,48 <A02B0QC00 780 | 14,63 <A02B00C00 1020 6,0 15,3 0,36 |
Claims (2)
1. Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych, przeznaczone zwłaszcza do narzędzi górniczych, wytworzone metodami metalurgii proszków, obejmującymi mieszanie proszków węglika wolframu z proszkami metali w środowisku związku organicznego z dodatkiem środka poślizgowego, suszenie i granulację, prasowanie, spiekanie i dogęszczanie izostatyczne na gorąco znamienne tym, że zawierają następujące składniki proszkowe: węglik wolframu, o średniej średnicy cząstek w zakresie od 5 μπι do 50 μπι w ilości od 85% do 90,5% masowych, proszek niklu w ilości od 8,6% do 14% masowych, molibdenu w ilości od 0,9% do 1% masowych, węglik chromu w ilości od 0,005% do 0,009%, jako ewentualne zanieczyszczenie.
2. Węgliki spiekane według zastrz. 1 znamienne tym, że średnia średnica cząstek proszków niklu i molibdenu wynosi co najwyżej 3 μπι.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL438325A PL245665B1 (pl) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych zwłaszcza do narzędzi górniczych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL438325A PL245665B1 (pl) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych zwłaszcza do narzędzi górniczych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL438325A1 PL438325A1 (pl) | 2021-11-22 |
| PL245665B1 true PL245665B1 (pl) | 2024-09-16 |
Family
ID=78719787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL438325A PL245665B1 (pl) | 2014-05-21 | 2014-05-21 | Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych zwłaszcza do narzędzi górniczych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL245665B1 (pl) |
-
2014
- 2014-05-21 PL PL438325A patent/PL245665B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL438325A1 (pl) | 2021-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pittari III et al. | Sintering of tungsten carbide cermets with an iron-based ternary alloy binder: Processing and thermodynamic considerations | |
| US9518308B2 (en) | High-density and high-strength WC-based cemented carbide | |
| Brown et al. | Tungsten | |
| RU2559116C2 (ru) | Цементированный карбид | |
| RU2018126662A (ru) | Композиционные материалы с металлической матрицей и способы их получения | |
| KR102027858B1 (ko) | 초경 합금 펀치 | |
| WO2010147718A3 (en) | Erosion resistant subterranean drill bits having infiltrated metal matrix bodies | |
| CN107530774B (zh) | 切削刀具 | |
| CN106480350A (zh) | 具有钴钼合金粘结剂的硬质碳化物 | |
| Sun et al. | Influence of B4C coating on graphitization for diamond/WC-Fe-Ni composite | |
| SE518731C2 (sv) | Sätt att tillverka en titanbaserad karbonitridlegering med kontrollerbar slitstyrka och seghet | |
| RU2017134653A (ru) | Шарошечная буровая коронка | |
| JP2023518477A (ja) | コバルトを含有しない炭化タングステン系超硬合金材料 | |
| PL245665B1 (pl) | Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych zwłaszcza do narzędzi górniczych | |
| Ratov et al. | Combined effect of CrB2 micropowder and VN nanopowder on the strength and wear re-sistance of Fe‒Cu–Ni–Sn Matrix Diamond Composites | |
| KR102109227B1 (ko) | 저 바인더의 내마모성 경질 금속 | |
| PL241524B1 (pl) | Węgliki spiekane o udoskonalonych właściwościach korozyjnych i mechanicznych zwłaszcza do narzędzi górniczych | |
| Panov et al. | Analytical review of materials science characteristics of hard alloys and their field of application | |
| KR20210102895A (ko) | 높은 수요 적용을 위한 초경합금 | |
| Dai et al. | Effect of molybdenum on the microstructure and mechanical properties of TiC-Fe cermets | |
| EP3084028A1 (en) | Composition for a novel grade for cutting tools | |
| Richter et al. | Stereological and statistical evaluation of grain size in experimental Ni-based and conventional supercoarse sintered carbides | |
| Woydt et al. | Status of nickel bonded niobium carbide (NbC) as a substitute for cobalt-bonded tungsten carbide (WC) as cutting tools and for wear protection | |
| RU2647957C1 (ru) | Твердый сплав | |
| Olubambi et al. | Mechanical and tribological characteristics of tungsten cermet composites sintered with Co-based and zirconia mixed binders |