專利名稱：：一種高硬度、高強(qiáng)度、低成本的無磁硬質(zhì)合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種硬質(zhì)合金材料，尤其涉及一種高硬度、高強(qiáng)度、低成本的無磁硬質(zhì)合金；屬于材料科學(xué)
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：硬質(zhì)合金可以分為有磁硬質(zhì)合金和無磁硬質(zhì)合金，如中國專利申請(01128546.x)涉及一種高強(qiáng)度高耐磨硬質(zhì)合金及其制造方法和應(yīng)用，該硬質(zhì)合金采用碳化鎢作硬質(zhì)相，以鐵、鈷、鎳作粘結(jié)相，外加鈦或釩的碳化物或硼化物或氮化物、并外加碳化鉭或碳化鈮，還外加碳，經(jīng)濕磨、壓制、真空燒結(jié)而成，該硬質(zhì)合金為有磁硬質(zhì)合金，有磁硬質(zhì)合金在生產(chǎn)磁瓦模具時(shí)，粘料嚴(yán)重，不易脫模，壓制成品低；因此使用范圍較窄。而無磁硬質(zhì)合金主要用于磁性材料生產(chǎn)中的模具、石油工業(yè)的密封環(huán)、罐頭行業(yè)的制罐，本申請人曾申請了一件中國發(fā)明專利，申請?zhí)?03124256.1)名稱為無磁硬質(zhì)合金及其制作方法，在該申請文件中公開了一種以碳化鎢(WC)為主要成分，添加鎳(Ni)、鉻(Cr)、鉬(Mo)所組成無磁硬質(zhì)合金，該無磁硬質(zhì)合金雖然具有硬度高、耐磨性好，摩擦系數(shù)小、拋光性能好、抗壓強(qiáng)度高、剛性好等優(yōu)點(diǎn)，但是該無磁硬質(zhì)合金碳化鎢中總碳的含量要求為5.85%5.97%;這種碳化鴇無法從市場上直接購買得到，需要添加鎢粉，這樣容易引起無磁硬質(zhì)合金產(chǎn)生孔隙和粗大碳化鉤聚集結(jié)晶，從而降低了合金的性能；而且在該無磁硬質(zhì)合金中添加的除碳化鎢以外其它全部都是金屬單質(zhì)，這樣大大增加了了成本，降低了市場效益
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對現(xiàn)有的有磁硬質(zhì)合金在生產(chǎn)磁瓦模具時(shí)，粘料嚴(yán)重，不易脫模，壓制成品低的缺陷，提供一種高硬度、高強(qiáng)度、低成本的無磁硬質(zhì)合金；本發(fā)明還在原有無磁硬質(zhì)合金的基礎(chǔ)上，通過使用碳化鴇、鎳、碳化釩、碳化鉻及碳化二鉬等成分來制造無磁硬質(zhì)合金，該無磁硬質(zhì)合金可以采用市售的碳化鎢來生產(chǎn)，具有高硬度、高強(qiáng)度、低成本和晶粒度細(xì)且分布均勻的特點(diǎn)。本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)施的一種高硬度、高強(qiáng)度、低成本的無磁硬質(zhì)合金，該無磁硬質(zhì)合金由以下重量份的成分制成碳化鎢8090份；鎳520份；碳化鉻0.55份；碳化釩0.10.5份；碳化鉬0.10.5份。本發(fā)明采用的碳化鎢可以是總碳5.85%5.97%的低含碳量的碳化鎢、也可以是總碳6.08%6.13%的市售碳化鎢，現(xiàn)有技術(shù)在使用市售的碳化鎢時(shí)需要添加鎢粉，這樣容易引起無磁硬質(zhì)合金產(chǎn)生孔隙和粗大碳化鎢聚集結(jié)晶，從而降低了無磁硬質(zhì)合金的性能，本發(fā)明采用碳化鎢、鎳、碳化鉻、碳化釩、碳化鉬來制造無磁硬質(zhì)合金，既可以采用低碳的碳化鎢也可以使用市售的碳化鎢且不會產(chǎn)生孔隙和粗大碳化鎢聚集結(jié)晶，而且這幾種成分較金屬單質(zhì)來比，成本較低；其中鎳(Ni)重量份不足5份時(shí)，無磁硬質(zhì)合金不能充分致密化，從而韌性不足；因無磁硬質(zhì)合金晶粒太細(xì)，粘結(jié)相平均厚度太?。蝗翩囍亓糠莩^20份時(shí)，硬度下降，耐磨性降低，因此本發(fā)明將鎳的重量份限定為520份；其中碳化鉻(Cr3C2)重量份不足0.5份時(shí)，得不到與碳化釩、碳化鉬的復(fù)合效果，晶粒細(xì)化效果不佳；若重量份超過5份，則合金出現(xiàn)第三相，使韌性降低，故將其重量份限定為0.55份；在本發(fā)明的無磁硬質(zhì)合金中加入碳化釩(VC)主要是為了細(xì)化無磁硬質(zhì)合金晶粒；若碳化釩重量份少于0.1份時(shí)，得不到細(xì)化晶粒的效果，若碳化釩重量份超過0.5份時(shí)，則同樣出現(xiàn)第三相，使無磁硬質(zhì)合金韌性降低，因此將其重量份限定為0.10.5份；在本發(fā)明的無磁硬質(zhì)合金中加入碳化鉬(M02C)也可以促進(jìn)無磁硬質(zhì)合金晶粒細(xì)化，抑制碳化鎢晶粒長大，而且起改善其高溫硬度的作用，若其重量份少于O.l份時(shí)，晶粒細(xì)化的作用不大，若其重量份超過2.5%0.5份時(shí)，在燒結(jié)后無磁硬質(zhì)合金出現(xiàn)第三相，反而使其強(qiáng)度降低。在上述的高硬度、高強(qiáng)度、低成本的無磁硬質(zhì)合金中，該無磁硬質(zhì)合金由以下優(yōu)化重量份的成分制成碳化鎢8388份；鎳1015份；碳化鉻13份；碳化釩0.20.4份；碳化鉬0.10.3份。這樣的重量份是對本發(fā)明上述重量份的進(jìn)-歩限制和優(yōu)化，從而制備出性能更好的無磁硬質(zhì)合金?？v上所述，本發(fā)明的高硬度、高強(qiáng)度、低成本的無磁硬質(zhì)合金具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明的高硬度、高強(qiáng)度、低成本的無磁硬質(zhì)合金硬度高、耐磨性好，摩擦系數(shù)?。?、本發(fā)明的高硬度、高強(qiáng)度、低成本的無磁硬質(zhì)合金可以采用市售的碳化鎢，不會引起碳化鎢晶粒長大，采用化合物成分，無需采用金屬單質(zhì)形式，成本低，應(yīng)用范圍廣，符合大規(guī)模市場的要求。具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明；但不發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。表h本發(fā)明的無磁硬質(zhì)合金的組分(按重量份)<table>complextableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例1按照表1中實(shí)施例1的成分進(jìn)行配料混合，然后將其加入球磨機(jī)內(nèi)，并在球磨機(jī)內(nèi)加入工業(yè)酒精和無磁合金鋼球進(jìn)行研磨2430小時(shí)；將上述球磨后的混合料進(jìn)行過濾和沉淀23小時(shí)；將經(jīng)過沉淀后的混合料在溫度為10012(TC的條件下烘千46小時(shí)；烘干后的混合料應(yīng)用4060目的篩網(wǎng)過篩；加入重量百分比為8%11%的SBS成型劑成型，成型后再次進(jìn)行烘干，烘干時(shí)間1015分鐘，烘干后用4060目的篩網(wǎng)再次過篩，將上述混合料按照產(chǎn)品的規(guī)格尺寸和相應(yīng)的比重計(jì)算公式計(jì)算后制成毛坯，將毛坯放入真空燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，真空度控制在3Pa300Pa，燒結(jié)溫度1420。C1460。C。上述具體的工藝流程參照本申請人于2003年4月30號申請的"無磁硬質(zhì)合金及其制作方法"公開號CN1292086C，將不再贅述。實(shí)施例2按照表l中實(shí)施例2的成分進(jìn)行配料混合，其它工藝流程同實(shí)施例l，將不再贅述。實(shí)施例3按照表l中實(shí)施例3的成分進(jìn)行配料混合，其它工藝流程同實(shí)施例l，將實(shí)施例4按照表l中實(shí)施例4的成分進(jìn)行配料混合，其它工藝流程同實(shí)施例l，將不再贅述。將上述實(shí)施例14制備的無磁硬質(zhì)合金的性能進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果如表2所示表2:本發(fā)明實(shí)施例14制備的無磁硬質(zhì)合金的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從表2可以看出本發(fā)明的無磁硬質(zhì)合金不僅具有較高的硬度、較高的抗彎強(qiáng)度，碳化轉(zhuǎn)的晶粒度較細(xì)，無磁硬質(zhì)合金的孔隙度較小，而且采用金屬碳化物的形式制成，成本較低。本發(fā)明中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管對本發(fā)明己作出了詳細(xì)的說明并引證了一些具體實(shí)例，但是對木領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說，只要不離開本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。權(quán)利要求1.一種高硬度、高強(qiáng)度、低成本的無磁硬質(zhì)合金，該無磁硬質(zhì)合金由以下重量份的成分制成碳化鎢80～90份；鎳5～20份；碳化鉻0.5～5份；碳化釩0.1～0.5份；碳化鉬0.1～0.5份。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的高硬度、高強(qiáng)度、低成本的無磁硬質(zhì)合金，其特征在于該無磁硬質(zhì)合金由以下重量份的成分制成碳化鴇8388份；鎳1015份；碳化鉻13份；碳化釩0.20.4份；碳化鉬0.10.3份。全文摘要本發(fā)明涉及涉及一種高硬度、高強(qiáng)度、低成本的無磁硬質(zhì)合金，該無磁硬質(zhì)合金由以下重量份的成分制成碳化鎢80～90份；鎳5～20份；碳化鉻0.5～5份；碳化釩0.1～0.5份；碳化鉬0.1～0.5份；本發(fā)明的高硬度、高強(qiáng)度、低成本的無磁硬質(zhì)合金硬度高、耐磨性好，摩擦系數(shù)??；可以采用市售的碳化鎢，不會引起碳化鎢晶粒長大，采用化合物成分，無需采用金屬單質(zhì)形式，成本低，應(yīng)用范圍廣，符合大規(guī)模市場的要求。文檔編號C22C29/08GK101205584SQ20071006862公開日2008年6月25日申請日期2007年5月14日優(yōu)先權(quán)日2007年5月14日發(fā)明者歐陽福申請人:橫店集團(tuán)東磁股份有限公司