RU2470083C1 - Method of producing hard alloy on basis of cast eutectic cemented carbide and hard alloy thus produced - Google Patents

Method of producing hard alloy on basis of cast eutectic cemented carbide and hard alloy thus produced Download PDF

Info

Publication number
RU2470083C1
RU2470083C1 RU2011126024/02A RU2011126024A RU2470083C1 RU 2470083 C1 RU2470083 C1 RU 2470083C1 RU 2011126024/02 A RU2011126024/02 A RU 2011126024/02A RU 2011126024 A RU2011126024 A RU 2011126024A RU 2470083 C1 RU2470083 C1 RU 2470083C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
tungsten carbide
binder
cast
eutectic
Prior art date
Application number
RU2011126024/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Юрьевич Вахрушин
Николай Серафимович Грязнов
Борис Владимирович Сафронов
Андрей Павлович Чуканов
Руслан Алексеевич Шевченко
Original Assignee
Александр Юрьевич Вахрушин
Николай Серафимович Грязнов
Надеждин Юрий Геннадиевич
Борис Владимирович Сафронов
Андрей Павлович Чуканов
Руслан Алексеевич Шевченко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Юрьевич Вахрушин, Николай Серафимович Грязнов, Надеждин Юрий Геннадиевич, Борис Владимирович Сафронов, Андрей Павлович Чуканов, Руслан Алексеевич Шевченко filed Critical Александр Юрьевич Вахрушин
Priority to RU2011126024/02A priority Critical patent/RU2470083C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2470083C1 publication Critical patent/RU2470083C1/en

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to powder metallurgy, particularly, to cemented carbide and may be used in production of high wear resistance and critical parts subjected to intensive wear in operation. Method of producing hard alloy on basis of cast eutectic cemented carbide of (WC-W2C)-phase composition comprises mixing cast eutectic cemented carbide flaky powder with metallic binder powder to get composite powder of 1-10 mcm-particle size consisting of a core of eutectic tungsten carbide and coat of metallic binder, compacting and sintering or hot isostatic pressing.
EFFECT: higher hardness, strength and wear resistance.
16 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к спеченным твердым сплавам, и может быть использовано в различных отраслях деятельности для изготовления износостойких и ответственных деталей, подверженных интенсивному изнашиванию в процессе эксплуатации.The invention relates to the field of powder metallurgy, in particular to sintered hard alloys, and can be used in various industries for the manufacture of wear-resistant and critical parts that are subject to intensive wear during operation.

Эксплуатационные свойства спеченных твердых сплавов в основном определяются их износостойкостью и прочностью. К примеру, недостаточная прочность твердых сплавов ограничивает режим при резании металлов или силу при бурении и заставляет подбирать марку твердого сплава, обладающую минимально допустимой прочностью для возможно незначительного повышения износостойкости. В связи с чем проблема повышения прочности твердых сплавов при сохранении уровня износостойкости является весьма актуальной.The operational properties of sintered hard alloys are mainly determined by their wear resistance and strength. For example, the insufficient strength of hard alloys limits the mode when cutting metals or the strength when drilling and forces you to select a grade of hard alloy having the minimum allowable strength for the slightest possible increase in wear resistance. In this connection, the problem of increasing the strength of hard alloys while maintaining the level of wear resistance is very relevant.

В последнее время большое распространение получил новый материал - литой эвтектический карбид вольфрама фазового состава (WC-WC2), называемый рэлитом, который нашел применение в качестве наплавочного материала для инструмента, в частности для бурового. Основным достоинством рэлита является то, что при наплавке он остается в твердом состоянии в отличие от других твердых сплавов. Порошок рэлита обладает высокой плотностью и практическим отсутствием дефектов, что обусловливает его высокую твердость, в связи с чем разработка технологии создания твердых сплавов, содержащих рэлит, может значительно увеличить срок службы ответственных изделий, работающих в условиях многоцикловых и ударных нагрузок.Recently, a large spread of received new material - cast tungsten carbide eutectic phase composition (WC-WC 2) called relitom which has found use as a filler material for a tool, particularly for drilling. The main advantage of relit is that during surfacing it remains in the solid state, unlike other hard alloys. Relit powder has a high density and the practical absence of defects, which leads to its high hardness, and therefore the development of technology for creating hard alloys containing relit can significantly increase the service life of critical products operating under conditions of multi-cycle and shock loads.

Попытки создания подобных сплавов по стандартным технологиям известны из уровня техники. Так известен твердый сплав на основе литого эвтектического карбида вольфрама, полученный способом, при котором порошок литого эвтектического карбида вольфрама размещают в графитовой форме, а затем подвергают инфильтрации расплавленным связующим из сплава на основе меди (GB 2393449 A, опубл. 31.03.2004). Также известен твердый сплав на основе карбида вольфрама, в котором присутствуют частицы литого карбида вольфрама, полученный способом, включающем компактирование размещенного в прессформе порошка карбида вольфрама и порошка связующего - никеля, кобальта или железа, и последующее спекание с инфильтрацией связующим (DE 3626031 A1, опубл. 11.02.1988).Attempts to create such alloys using standard technologies are known in the art. Thus, a solid alloy based on cast eutectic tungsten carbide obtained by a method in which a powder of cast eutectic tungsten carbide is placed in graphite form and then subjected to infiltration with a molten binder of an alloy based on copper (GB 2393449 A, publ. March 31, 2004) is known. A tungsten carbide-based carbide is also known in which cast tungsten carbide particles are present obtained by a method comprising compacting a tungsten carbide powder and a binder powder of nickel, cobalt or iron placed in a mold and subsequent sintering with a binder infiltration (DE 3626031 A1, publ. 11.02.1988).

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ получения твердого сплава на основе литого эвтектического карбида вольфрама, включающий смешивание сферических гранул литого эвтектического карбида вольфрама со связующим металлом и спекание при температуре выше температуры плавления связующего. В качестве связующего используют по меньшей мере один металл, выбранный из кобальта, никеля, железа (WO 2005/106183 A1, опубл. 10.11.2005). Из указанного источника известен также твердый сплав, содержащий литой эвтектический карбид вольфрама в количестве 60-65 об.%, остальное - связующее, полученный по приведенной выше технологии. Несмотря на то что указанный сплав содержит большое количество литого карбида вольфрама, имеющего высокую твердость, сплав, полученный по стандартной технологии, имеет недостаточную прочность вследствие неравномерного распределения связующей фазы и разрушения карбидных зерен после весьма малой пластической их деформации в результате концентрации напряжений, вызванной скоплением у граней карбидных кристаллов групп дислокации, возникших в связующей фазе.Closest to the proposed invention is a method for producing a hard alloy based on cast eutectic tungsten carbide, comprising mixing spherical granules of cast eutectic tungsten carbide with a binder metal and sintering at a temperature above the melting temperature of the binder. As a binder, at least one metal selected from cobalt, nickel, and iron is used (WO 2005/106183 A1, publ. 10.11.2005). A hard alloy containing cast eutectic tungsten carbide in an amount of 60-65 vol.% Is also known from the indicated source, the rest is a binder obtained by the above technology. Despite the fact that this alloy contains a large amount of cast tungsten carbide having a high hardness, the alloy obtained by standard technology has insufficient strength due to the uneven distribution of the binder phase and the destruction of carbide grains after their very small plastic deformation as a result of stress concentration caused by accumulation of faces of carbide crystals of dislocation groups arising in the binder phase.

Задачей изобретения является разработка технологии получения твердых сплавов на основе литого эвтектического карбида вольфрама, позволяющей получить сплав с высокими эксплуатационными характеристиками.The objective of the invention is to develop a technology for the production of hard alloys based on cast eutectic tungsten carbide, which allows to obtain an alloy with high performance characteristics.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности и твердости сплава на основе литого эвтектического карбида вольфрама при сохранении высокого уровня износостойкости.The technical result of the invention is to increase the strength and hardness of the alloy based on cast eutectic tungsten carbide while maintaining a high level of wear resistance.

Технический результат достигается тем, что в способе получения твердого сплава на основе литого эвтектического карбида вольфрама фазового состава (WC-W2C), включающем смешивание порошка литого эвтектического карбида вольфрама с порошком металлического связующего, прессование и спекание или горячее изостатическое прессование, смешивают порошок литого эвтектического карбида вольфрама чешуйчатой формы, смешивание со связующим осуществляют до получения композиционного порошка размером 1-10 мкм, состоящего из ядра эвтектического карбида вольфрама и покрытия из металлического связующего.The technical result is achieved by the fact that in the method for producing a hard alloy based on cast eutectic tungsten carbide of a phase composition (WC-W 2 C), comprising mixing a powder of cast eutectic tungsten carbide with a powder of a metal binder, pressing and sintering, or hot isostatic pressing, the cast powder is mixed flake eutectic tungsten carbide, mixing with a binder is carried out to obtain a composite powder of 1-10 microns in size, consisting of a core of eutectic carbide olframa and coating of metallic binder.

В частных случаях реализации порошки смешивают в следующем соотношении, мас.%: эвтектический карбид вольфрама - 80-95, металлическое связующее - остальное. В качестве металлического связующего можно использовать порошок Со, Ni, Fe или сплавов на их основе. Также в качестве связующего можно использовать сплавы на основе меди, которые могут быть получены методом центробежного распыления, в частности сплав на основе меди, содержащий 6-10 мас.% Ni и 9-14 мас.% Mn. Литой эвтектический карбид вольфрама чешуйчатой формы получают методом центробежного распыления расплава на водоохлаждаемую поверхность с получением частиц порошка чешуйчатой формы, имеющих толщину 1-5 мкм, ширину 1-2 мкм и длину 3-10 мкм. Перед смешиванием со связующим порошок литого эвтектического карбида вольфрама измельчают, в частности до размера частиц 1-2 мкм, а в качестве связующего при смешивании используют мелкодисперсный порошок. Возможно измельчение чешуйчатого порошка литого эвтектического карбида вольфрама при смешивании со связующим, при этом смешивание и измельчение проводят в вибрационной шаровой мельнице в атмосфере защитного газа, в частности аргона.In particular cases of implementation, the powders are mixed in the following ratio, wt.%: Eutectic tungsten carbide - 80-95, metal binder - the rest. As a metal binder, you can use a powder of Co, Ni, Fe or alloys based on them. Also, copper-based alloys that can be obtained by centrifugal spraying can be used as a binder, in particular a copper-based alloy containing 6-10 wt.% Ni and 9-14 wt.% Mn. Cast flake eutectic tungsten carbide is obtained by centrifugal melt spraying on a water-cooled surface to obtain flake-shaped powder particles having a thickness of 1-5 μm, a width of 1-2 μm and a length of 3-10 μm. Before mixing with a binder, the powder of cast eutectic tungsten carbide is crushed, in particular to a particle size of 1-2 microns, and finely dispersed powder is used as a binder when mixing. It is possible to grind the flake powder of cast eutectic tungsten carbide when mixed with a binder, while mixing and grinding is carried out in a vibrating ball mill in an atmosphere of a protective gas, in particular argon.

Технический результат достигается также в полученном по предложенному способу спеченном твердом сплаве на основе литого эвтектического карбида вольфрама фазового состава (WC-W2C), содержащем металлическую связку и имеющем структуру с равномерно распределенной фазой карбида вольфрама с размером зерна менее 10 мкм, в частности 1-2 мкм. При этом содержание литого эвтектического карбида вольфрама в сплаве может достигать 80-95 мас.%, в качестве металлической связки он может содержать Со, Ni, Fe или сплавы на их основе или сплавы на основе меди, в частности сплав на основе меди, содержащий 6-10 мас.% Ni и 9-14 мас.% Mn.The technical result is also achieved in the sintered solid alloy obtained by the proposed method based on cast eutectic tungsten carbide of phase composition (WC-W 2 C) containing a metal binder and having a structure with a uniformly distributed phase of tungsten carbide with a grain size of less than 10 μm, in particular 1 -2 microns. In this case, the content of cast eutectic tungsten carbide in the alloy can reach 80-95 wt.%, It can contain Co, Ni, Fe or alloys based on them or alloys based on copper, in particular, an alloy based on copper, containing 6 -10 wt.% Ni and 9-14 wt.% Mn.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

Прочностные свойства твердых сплавов определяются не только составом и структурой, но и дефектами: макроскопической и микроскопической пористостью, микротрещинами, состоянием границ зерен. Известно, что механические свойства резко понижаются с увеличением пористости.The strength properties of hard alloys are determined not only by the composition and structure, but also by defects: macroscopic and microscopic porosity, microcracks, and the state of grain boundaries. It is known that mechanical properties sharply decrease with increasing porosity.

Согласно предложенному способу операцию смешивания осуществляют до образования композиционного порошка, состоящего из ядра эвтектического карбида вольфрама и равномерно распределенного по поверхности ядра тонкого слоя покрытия из металлического связующего. При последующем жидкофазном спекании на его начальных стадиях наличие на карбидных частицах тонкой пленки способствует их равномерному перераспределению. В результате при спекании формируется сплошной карбидный скелет с включениями в него связующей фазы, образующей связующий скелет, тонкие прослойки которого равномерно обволакивают зерна литого эвтектического карбида вольфрама, что приводит к снижению пористости твердого сплава, улучшению состояния границ зерен, снижению микротрещин, а следовательно, к повышению его прочности и твердости.According to the proposed method, the mixing operation is carried out until the formation of a composite powder consisting of a core of eutectic tungsten carbide and a thin coating layer of a metal binder uniformly distributed over the surface of the core. In subsequent liquid phase sintering at its initial stages, the presence of a thin film on carbide particles facilitates their uniform redistribution. As a result, during sintering, a solid carbide skeleton is formed with inclusions of the binder phase forming a binder skeleton, the thin layers of which uniformly envelop the grains of cast eutectic tungsten carbide, which reduces the porosity of the hard alloy, improves the state of grain boundaries, reduces microcracks, and, consequently, increase its strength and hardness.

Развитая поверхность порошка литого эвтектического карбида вольфрама чешуйчатой формы улучшает при смешивании диффузию связующего металла в решетку карбида вольфрама, в результате формируется равномерный тонкий слой покрытия в композиционных частицах, влияющий на получение равномерной структуры сплава, а следовательно, и на повышение прочностных характеристик.The developed surface of the flake eutectic tungsten carbide powder powder improves mixing the diffusion of the binder metal into the tungsten carbide lattice, as a result of which a uniform thin coating layer is formed in composite particles, which affects the formation of a uniform alloy structure and, consequently, an increase in strength characteristics.

Выбор размера композиционного порошка объясняется следующим. Известно, что с увеличением размера зерна прочность любого сплава снижается. Экспериментально установлено, что увеличение размера композиционного порошка более 10 мкм снижает прочностные характеристики сплава. Использование композиционного порошка с размером меньше 1 мкм приводит при спекании к появлению областей с неравномерно распределенными зернами, что также отрицательно сказывается на прочностных свойствах сплава.The choice of composite powder size is explained as follows. It is known that with increasing grain size, the strength of any alloy decreases. It was experimentally established that increasing the size of the composite powder by more than 10 μm reduces the strength characteristics of the alloy. The use of a composite powder with a size of less than 1 μm leads to the appearance of regions with unevenly distributed grains during sintering, which also negatively affects the strength properties of the alloy.

Далее приведены примеры реализации.The following are examples of implementation.

1. Изготавливали твердый сплав из порошков рэлита и кобальта.1. Made a hard alloy of powders of relite and cobalt.

Предварительно получали порошок твердого сплава (рэлита) с чешуйчатой формой частиц методом центробежного распыления с последующим дроблением полученного порошка до требуемого размера.Preliminarily, a hard alloy (relyt) powder with a scaly form of particles was obtained by centrifugal spraying followed by crushing of the obtained powder to the required size.

Для получения порошка исходную крупку рэлита в форме дробленого рэлита с частицами неправильной формы размером от 0,1 до 3 мм загружали в приемный бункер-дозатор установки центробежного распыления. В качестве распылителя и кристаллизатора использовали вращающийся медный водоохлаждаемый тигель с соосно закрепленным на нем медным водоохлаждаемым экраном-кристаллизатором. Экран-кристаллизатор представляет собой раскрывающийся от тигля усеченный конус с углом при вершине 120°, причем экран кристаллизатор жестко закреплен на тигле и представляет вместе с ним единую водоохлаждаемую конструкцию, которая вращается с единой угловой скоростью от привода вращения. Диаметр кромки тигля 60 мм. Наружный диаметр экрана-кристаллизатора 160 мм. Установку вакуумировали и заполняли инертным газом (аргон) до атмосферного давления. Включали водяное охлаждение тигля и кристаллизатора. Тигель с закрепленным на нем экраном-кристаллизатором приводили во вращение до скорости 1500 об/мин. Между внутренней полостью тигля и неплавящимся вольфрамовым электродом, расположенным над тиглем, возбуждали электрическую дугу, анодное пятно которой фиксировали на внутренней боковой поверхности тигля. Ток дуги был равен 600-620 А, напряжение на дуге 40-45 В. Во внутреннюю полость тигля из бункера-дозатора подавали крупку релита со скоростью 8 кг/час. Попадая в полость вращающегося тигля, материал крупки плавится под действием тепла дуги. Образующийся расплав поднимается по стенке тигля, достигает кромки и под действием центробежных сил отрывается от кромки тигля в виде мелких расплавленных капель. Пролетев в свободном полете расстояние примерно 2-4 см, капля расплава достигает поверхности вращающегося экрана-кристаллизатора с углом встречи ~12-14°. Ударившись о поверхность водоохлаждаемого экрана, жидкая капля растекается по нему и быстро затвердевает в частицу, фиксирующую форму. Полученный таким образом чешуйчатый порошок дополнительно измельчали в вибрационной шаровой мельнице в атмосфере аргона до получения однородного порошка с размером частиц 1-2 мкм. Измельченный порошок смешивали с порошком кобальта в соотношении: 85 мас.% - порошок релита, 15 мас.% - порошок кобальта, до получения композиционного порошка. Полученный композиционный порошок прессовали «на холоду» в таблетки диаметром 10 мм, высотой 5 мм до плотности 65-70% и спекали в вакууме при температуре 1230°C в течение 30 мин. Полученный сплав имел твердость 90 HRA и прочность на сжатие 6320 МПа.To obtain a powder, the initial pellet of relit in the form of crushed relit with irregularly shaped particles from 0.1 to 3 mm in size was loaded into a receiving hopper-dispenser of a centrifugal spraying unit. A rotating copper water-cooled crucible with a copper water-cooled crystallizer screen coaxially mounted on it was used as a sprayer and crystallizer. The crystallizer screen is a truncated cone opening from the crucible with an angle at the apex of 120 °, and the crystallizer screen is rigidly mounted on the crucible and presents with it a single water-cooled design that rotates with a uniform angular speed from the rotation drive. The diameter of the crucible edge is 60 mm. The outer diameter of the mold screen is 160 mm. The installation was evacuated and filled with an inert gas (argon) to atmospheric pressure. Water cooling of the crucible and crystallizer was included. The crucible with the crystallizer screen mounted on it was brought into rotation at a speed of 1500 rpm. Between the inner cavity of the crucible and the non-consumable tungsten electrode located above the crucible, an electric arc was excited, the anode spot of which was fixed on the inner side surface of the crucible. The arc current was 600–620 A, and the arc voltage was 40–45 V. The grind of relit was fed into the inner cavity of the crucible from the metering hopper at a speed of 8 kg / h. Once in the cavity of a rotating crucible, the grain material melts under the influence of the heat of the arc. The resulting melt rises along the wall of the crucible, reaches the edge and, under the action of centrifugal forces, breaks away from the edge of the crucible in the form of small molten drops. Having flown in free flight a distance of about 2-4 cm, a drop of melt reaches the surface of a rotating crystallizer screen with an angle of meeting of ~ 12-14 °. Hitting the surface of a water-cooled screen, a liquid drop spreads over it and quickly solidifies into a particle that fixes its shape. Thus obtained flake powder was further crushed in a vibrating ball mill in an argon atmosphere to obtain a homogeneous powder with a particle size of 1-2 microns. The crushed powder was mixed with cobalt powder in the ratio: 85 wt.% - relit powder, 15 wt.% - cobalt powder, to obtain a composite powder. The obtained composite powder was pressed “in the cold” into tablets with a diameter of 10 mm, a height of 5 mm to a density of 65-70% and sintered in vacuum at a temperature of 1230 ° C for 30 minutes. The resulting alloy had a hardness of 90 HRA and a compressive strength of 6320 MPa.

Пример 2. Изготавливали твердый сплав из порошков релита и никеля.Example 2. A hard alloy was prepared from relite and nickel powders.

Предварительно получали порошок твердого сплава (релита) с чешуйчатой формой частиц методом центробежного распыления с последующим дроблением полученного порошка до требуемого размера по технологии примера 1 до получения однородного по форме порошка с размером частиц 1-2 мкм. Измельченный порошок релита смешивали с порошком никеля в соотношении: 90 мас.% - порошок релита, 10 мас.% - порошок никеля до образования композиционного порошка. Полученный порошок прессовали «на холоду» в таблетки диаметром 10 мм, высотой 5 мм до плотности 65-70% и спекали в вакууме при температуре 1250°C в течение 30 мин. Полученный сплав имел твердость 92 HRA и предел прочности на сжатие 6152 МПа.Preliminarily, a hard alloy (relit) powder with a scaly shape of particles was obtained by centrifugal spraying followed by crushing of the obtained powder to the required size according to the technology of Example 1 to obtain a uniform powder shape with a particle size of 1-2 microns. The ground relit powder was mixed with nickel powder in the ratio: 90 wt.% - relit powder, 10 wt.% - nickel powder until a composite powder was formed. The resulting powder was pressed “cold” into tablets with a diameter of 10 mm, a height of 5 mm to a density of 65-70% and sintered in vacuo at a temperature of 1250 ° C for 30 minutes. The resulting alloy had a hardness of 92 HRA and a compressive strength of 6152 MPa.

Пример 3. Изготавливали твердый сплав из порошков релита и сплава медь-никель-марганец.Example 3. A hard alloy was prepared from relite powders and a copper-nickel-manganese alloy.

Предварительно получали порошок твердого сплава (релита) и порошок связки медь-никель-марганец методом центробежного распыления с получением порошков с чешуйчатой формой частиц. Полученные порошки смешивали в соотношении: 90 мас.% - порошок релита, 10 мас.% - порошок сплава медь-никель-марганец. Полученную смесь помещали в вибрационную шаровую мельницу в атмосфере аргона и проводили обработку смеси до получения однородного композиционного порошка с размером частиц 1-2 мкм. Горячим прессованием в вакууме в графитовой прессформе при температуре 1150°C получали компактный сплав диаметром 10 мм, высотой 6 мм. Твердость полученного сплава составила 93 HRA, предел прочности на сжатие составил 6280 МПа.Preliminarily, a hard alloy (relit) powder and a copper-nickel-manganese binder powder were obtained by centrifugal spraying to obtain powders with a scaly form of particles. The obtained powders were mixed in the ratio: 90 wt.% - relit powder, 10 wt.% - copper-nickel-manganese alloy powder. The resulting mixture was placed in a vibratory ball mill in an argon atmosphere and the mixture was processed to obtain a homogeneous composite powder with a particle size of 1-2 microns. By hot pressing in vacuum in a graphite mold at a temperature of 1150 ° C, a compact alloy with a diameter of 10 mm and a height of 6 mm was obtained. The hardness of the resulting alloy was 93 HRA, the compressive strength was 6280 MPa.

Пример 4. Изготавливали твердый сплав из порошков релита и кобальта.Example 4. A hard alloy was prepared from relite and cobalt powders.

Предварительно получали порошок твердого сплава (релита) с чешуйчатой формой частиц методом центробежного распыления. Полученный чешуйчатый порошок релита с размером частиц: толщина 1-3 мкм, ширина 1-2 мм, длина 3-7 мм, смешивали с мелкодисперсным порошком кобальта в соотношении 85 мас.% - порошок релита, 15 мас.% - порошок кобальта. Полученную смесь помещали в шаровую мельницу и проводили обработку до получения однородного композиционного порошка с размером частиц 1-2 мкм. Полученный композиционный порошок прессовали «на холоду» в таблетки диаметром 10 мм, высотой 5 мм до плотности 65-70% и спекали в вакууме при температуре 1230°C в течение 30 мин. Полученный сплав имел твердость 90 HRA и предел прочности на сжатие - 6350 МПа.Preliminarily, a hard alloy (relite) powder with a scaly shape of particles was obtained by centrifugal spraying. The obtained flake powder relit with a particle size of: 1-3 microns thick, 1-2 mm wide, 3-7 mm long, was mixed with finely divided cobalt powder in a ratio of 85 wt.% - relit powder, 15 wt.% - cobalt powder. The resulting mixture was placed in a ball mill and processing was carried out until a homogeneous composite powder with a particle size of 1-2 microns was obtained. The obtained composite powder was pressed “in the cold” into tablets with a diameter of 10 mm, a height of 5 mm to a density of 65-70% and sintered in vacuum at a temperature of 1230 ° C for 30 minutes. The resulting alloy had a hardness of 90 HRA and a compressive strength of 6350 MPa.

Таким образом, предложена технология получения твердых сплавов на основе литого эвтектического карбида вольфрама, позволяющая получать твердые сплавы на его основе, обладающие высоким уровнем прочностных свойств, отвечающих за эксплуатационные характеристики материала.Thus, a technology has been proposed for the production of hard alloys based on cast eutectic tungsten carbide, which allows one to obtain hard alloys based on it, which have a high level of strength properties that are responsible for the operational characteristics of the material.

Claims (16)

1. Способ получения твердого сплава на основе литого эвтектического карбида вольфрама фазового состава (WC-W2C), включающий смешивание порошка литого эвтектического карбида вольфрама с порошком металлического связующего, прессование и спекание или горячее изостатическое прессование, отличающийся тем, что смешиванию подвергают порошок литого эвтектического карбида вольфрама чешуйчатой формы, смешивание со связующим осуществляют до формирования на поверхности порошка эвтектического карбида вольфрама покрытия из металлического связующего, а прессованию подвергают полученный композиционный порошок размером 1-10 мкм, состоящий из ядра эвтектического карбида вольфрама и покрытия из металлического связующего.1. A method of producing a hard alloy based on cast eutectic tungsten carbide phase composition (WC-W 2 C), comprising mixing a powder of cast eutectic tungsten carbide with a metal binder powder, pressing and sintering or hot isostatic pressing, characterized in that the cast powder is mixed flake of eutectic tungsten carbide, mixing with a binder is carried out until a metal binder coating is formed on the surface of the eutectic tungsten carbide powder the resulting composite powder, 1-10 μm in size, consisting of a core of eutectic tungsten carbide and a coating of a metal binder. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что порошки смешивают в следующем соотношении, мас.%: эвтектический карбид вольфрама - 80-95, металлическое связующее - остальное.2. The method according to claim 1, characterized in that the powders are mixed in the following ratio, wt.%: Eutectic tungsten carbide - 80-95, metal binder - the rest. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве металлического связующего используют порошок Со, Ni, Fe или сплавов на их основе.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the powder of Co, Ni, Fe or alloys based on them is used as a metal binder. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что литой эвтектический карбид вольфрама чешуйчатой формы получают методом центробежного распыления расплава на водоохлаждаемую поверхность.4. The method according to claim 1, characterized in that the cast eutectic flake tungsten carbide is obtained by centrifugal spraying of the melt on a water-cooled surface. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что получают частицы порошка литого эвтектического карбида вольфрама чешуйчатой формы, имеющие толщину 1-5 мкм, ширину 1-2 мкм и длину 3-10 мкм.5. The method according to claim 4, characterized in that the particles of powder of cast eutectic tungsten carbide are flake-shaped, having a thickness of 1-5 μm, a width of 1-2 μm and a length of 3-10 μm. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что перед смешиванием со связующим порошок литого эвтектического карбида вольфрама измельчают.6. The method according to claim 5, characterized in that before mixing with a binder, the powder of cast eutectic tungsten carbide is ground. 7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве связующего используют сплав на основе меди.7. The method according to claim 1 or 2, characterized in that as a binder use an alloy based on copper. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве связующего используют мелкодисперсный порошок сплава на основе меди, содержащего 6-10 мас.% Ni и 9-14 мас.% Mn.8. The method according to claim 7, characterized in that a finely dispersed powder of a copper-based alloy containing 6-10 wt.% Ni and 9-14 wt.% Mn is used as a binder. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что порошок сплава на основе меди предварительно получают методом центробежного распыления.9. The method according to claim 8, characterized in that the powder of the copper-based alloy is preliminarily obtained by centrifugal spraying. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что при смешивании чешуйчатого порошка литого эвтектического карбида вольфрама со связующим осуществляют измельчение порошка до размера частиц 1-2 мкм.10. The method according to claim 9, characterized in that when mixing flake powder of cast eutectic tungsten carbide with a binder, the powder is ground to a particle size of 1-2 microns. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что смешивание и измельчение проводят в вибрационной шаровой мельнице в атмосфере защитного газа, в частности аргона.11. The method according to claim 10, characterized in that the mixing and grinding is carried out in a vibrating ball mill in an atmosphere of a protective gas, in particular argon. 12. Спеченный твердый сплав на основе литого эвтектического карбида вольфрама фазового состава (WC-W2C), содержащий металлическую связку, отличающийся тем, что он получен способом по любому из пп.1-11 и имеет структуру с равномерно распределенной фазой карбида вольфрама с размером зерна менее 10 мкм.12. Sintered carbide based on cast eutectic tungsten carbide phase composition (WC-W 2 C) containing a metal binder, characterized in that it is obtained by the method according to any one of claims 1 to 11 and has a structure with a uniformly distributed phase of tungsten carbide with grain size less than 10 microns. 13. Твердый сплав по п.12, отличающийся тем, что он содержит литой эвтектический карбид вольфрама в количестве 80-95 мас.%.13. The carbide according to claim 12, characterized in that it contains cast eutectic tungsten carbide in an amount of 80-95 wt.%. 14. Твердый сплав по п.12, отличающийся тем, что в качестве металлической связки он содержит Со, Ni, Fe или сплавы на их основе.14. The carbide according to claim 12, characterized in that it contains Co, Ni, Fe or alloys based on them as a metal bond. 15. Твердый сплав по п.12, отличающийся тем, что в качестве металлической связки он содержит сплав на основе меди, содержащий 6-10 мас.% Ni и 9-14 мас.% Mn.15. The carbide according to claim 12, characterized in that as a metal bond it contains a copper-based alloy containing 6-10 wt.% Ni and 9-14 wt.% Mn. 16. Твердый сплав по п.12, отличающийся тем, что величина зерна эвтектического карбида вольфрама составляет 1-2 мкм. 16. The carbide according to claim 12, characterized in that the grain size of the eutectic tungsten carbide is 1-2 microns.
RU2011126024/02A 2011-06-27 2011-06-27 Method of producing hard alloy on basis of cast eutectic cemented carbide and hard alloy thus produced RU2470083C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126024/02A RU2470083C1 (en) 2011-06-27 2011-06-27 Method of producing hard alloy on basis of cast eutectic cemented carbide and hard alloy thus produced

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126024/02A RU2470083C1 (en) 2011-06-27 2011-06-27 Method of producing hard alloy on basis of cast eutectic cemented carbide and hard alloy thus produced

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2470083C1 true RU2470083C1 (en) 2012-12-20

Family

ID=49256538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011126024/02A RU2470083C1 (en) 2011-06-27 2011-06-27 Method of producing hard alloy on basis of cast eutectic cemented carbide and hard alloy thus produced

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2470083C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2613240C2 (en) * 2015-05-27 2017-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Method of making workpieces of tungsten-titanium hard alloy

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3626031A1 (en) * 1986-08-01 1988-02-11 Starck Hermann C Fa Process for producing fused tungsten carbide and use thereof
US6372346B1 (en) * 1997-05-13 2002-04-16 Enduraloy Corporation Tough-coated hard powders and sintered articles thereof
GB2393449A (en) * 2002-09-27 2004-03-31 Smith International Bit bodies comprising spherical sintered tungsten carbide
WO2005106183A1 (en) * 2004-04-28 2005-11-10 Tdy Industries, Inc. Earth-boring bits
RU2349424C1 (en) * 2007-10-18 2009-03-20 Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН Method of powder receiving on basis of tungsten carbide

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3626031A1 (en) * 1986-08-01 1988-02-11 Starck Hermann C Fa Process for producing fused tungsten carbide and use thereof
US6372346B1 (en) * 1997-05-13 2002-04-16 Enduraloy Corporation Tough-coated hard powders and sintered articles thereof
GB2393449A (en) * 2002-09-27 2004-03-31 Smith International Bit bodies comprising spherical sintered tungsten carbide
WO2005106183A1 (en) * 2004-04-28 2005-11-10 Tdy Industries, Inc. Earth-boring bits
RU2349424C1 (en) * 2007-10-18 2009-03-20 Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН Method of powder receiving on basis of tungsten carbide

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2613240C2 (en) * 2015-05-27 2017-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Method of making workpieces of tungsten-titanium hard alloy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2662996C (en) Matrix powder for matrix body fixed cutter bits
US8342268B2 (en) Tough carbide bodies using encapsulated carbides
US10710156B2 (en) Process for additive manufacturing of parts by melting or sintering particles of powder(s) using a high-energy beam with powders adapted to the targeted process/material pair
US8602129B2 (en) Matrix body fixed cutter bits
CN105731462B (en) Spherical powder and method for producing same
CN112191854B (en) Cemented carbide powder for 3D printing and application thereof
US9499888B2 (en) Carbide pellets for wear resistant applications
US8381845B2 (en) Infiltrated carbide matrix bodies using metallic flakes
WO2010053736A2 (en) High pressure sintering with carbon additives
JP5954196B2 (en) Cylindrical Cu-Ga alloy sputtering target and manufacturing method thereof
CN109266939B (en) Preparation method of high-density WC-WB-Co spherical powder hard-face material
CN1081721A (en) A kind of method at the metal surface through laser coating rubbing-layer
Chen et al. Factors affecting explosive compaction–sintering of tungsten–copper coating on a copper surface
RU2470083C1 (en) Method of producing hard alloy on basis of cast eutectic cemented carbide and hard alloy thus produced
AU2011231729B2 (en) Aggregate abrasives for abrading or cutting tools production
Zhudra Tungsten carbide based cladding materials
GB2450177A (en) Drill bit with an impregnated cutting structure
JP6028714B2 (en) Method for producing Cu-Ga alloy sputtering target
FR2841804A1 (en) PROCESS FOR THE SYNTHESIS OF A COMPOSITE METAL-CERAMIC MATERIAL WITH REINFORCED HARDNESS AND MATERIAL OBTAINED BY THIS PROCESS
JPH02250964A (en) Sendust alloy target and production thereof
SU1692742A1 (en) Method for producing composition powder
AU2018256666A1 (en) Cone crusher
KR20130016971A (en) Development of material in decanter centrifuge
WO2010058074A2 (en) Method for preparing a composite material and use of a composite material prepared by the method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140628