專利名稱：礦用硬質合金材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種礦用硬質合金材料，尤其是一種適用于大型采煤機和掘進機硬巖中的礦用硬質合金材料。背景技術：
采煤機和掘進機是煤礦中的一個重要的生產設備，在采煤機和掘進機中的磨損部件中，如各種礦用截齒及刀具，都是使用礦用硬質合金材料制作，因此礦用硬質合金材料是一種重要的原材料，在現(xiàn)有的礦用硬質合金材料中，主要由硬度較高、耐溫性較好的碳化鎢和耐溫性較好的粘結劑鈷均勻混合后燒結而成，使硬質合金具有較好的耐溫、耐磨及沖擊韌性等特性。但隨著礦山機械化、公路機械化及鑿巖機械化在硬巖中的應用，為提高沖擊韌性，大都采用增加鈷含量一般重量含量大于11%的方法，提高抗沖擊性，來解決在硬巖中的應用；但高含量鈷的存在又使硬質合金的耐磨性下降，壽命縮短。
發(fā)明內容
為了克服上述技術缺點，本發(fā)明的目的是提供一種礦用硬質合金材料，因此延長了硬巖使用的合金體的使用壽命。為達到上述目的，本發(fā)明礦用硬質合金材料采取的技術方案是按照重量比，礦用硬質合金材料包含有鈷7. 63%-10. 3%、單晶粒度8-18um的碳化鎢和輔料。把礦用硬質合金材料，通過燒結方式形成合金體，由于設計了合金材料包含有鈷 7. 63%-10. 3%和單晶粒度8-18um的碳化鎢，碳化鎢保證了合金體的耐溫和耐磨的性能，鈷保證了合金體的沖擊韌性的性能，滿足了在硬巖中使用合金體的要求，因此延長了硬巖使用的合金體的使用壽命。本發(fā)明設計了，一種礦用硬質合金材料，按照重量比，礦用硬質合金材料包含有鈷 7. 66%-10. 3%、單晶粒度8-18um的碳化鎢和輔料。本發(fā)明設計了，一種礦用硬質合金材料，按照重量比，礦用硬質合金材料包含有鈷
7.9%-10. 1%、單晶粒度8-18um的碳化鎢和輔料。本發(fā)明設計了，一種礦用硬質合金材料，按照重量比，礦用硬質合金材料包含有鈷
8.5%-9. 85%、單晶粒度8-18um的碳化鎢和輔料。本發(fā)明設計了，一種硬質合金，按照重量比，包含有鈷7. 63%_10.3%、單晶粒度 8-18um的碳化鎢和輔料，其晶粒平均粒度為6-13um。具體實施例方式
本發(fā)明的礦用硬質合金材料第一個實施例中，按照重量比，礦用硬質合金材料包含有鈷7. 63%、單晶粒度Sum的碳化鎢和輔料。本發(fā)明的礦用硬質合金材料的制備方法 1、混合料制備
把粒度大于35um的碳化鎢，通過研磨的方式，使碳化鎢的單晶粒度為8um，再把鈷粉、 碳化鎢粉末和輔料按照包含有鈷7. 63%、單晶粒度Sum的碳化鎢和輔料的重量比例混合。
2、壓制成型
根據(jù)不同的產品，把混合料壓制成產品的形狀，形成產品坯料。3、真空燒結
把壓制成型的產品的坯料放入到真空爐中，保持真空爐的溫度為1400-1500°C燒結并進行保溫，然后冷卻出爐。一種硬質合金，通過上述方法制備的硬質合金產品，通過金相顯微鏡下觀察，其晶粒平均粒度為6um。本實施例中，形成的硬質合金的主要性能參數(shù)為 D (g\cm3) :14. 61-14. 65。硬度HV3 :1800。硬度HRA: 94. 5。TRS (N/mm2) :3900。本發(fā)明的礦用硬質合金材料第二個實施例中，按照重量比，礦用硬質合金材料包含有鈷10. 3%、單晶粒度ISum的碳化鎢和輔料。本發(fā)明的礦用硬質合金材料的制備方法 1、混合料制備
把粒度大于35um的碳化鎢，通過研磨的方式，使碳化鎢的單晶粒度為18um，再把鈷粉、 碳化鎢粉末和輔料按照包含有鈷10. 3%、單晶粒度ISum的碳化鎢和輔料的重量比例混合。2、壓制成型
根據(jù)不同的產品，把混合料壓制成產品的形狀，形成產品坯料。3、真空燒結
把壓制成型的產品的坯料放入到真空爐中，保持真空爐的溫度為1400-1500°C燒結并進行保溫，然后冷卻出爐。一種硬質合金，通過上述方法制備的硬質合金產品，通過金相顯微鏡下觀察，其晶粒平均粒度為13um。本發(fā)明的礦用硬質合金材料第三個實施例中，按照重量比，礦用硬質合金材料包含有鈷8. 5%、單晶粒度13um的碳化鎢和輔料。本發(fā)明的礦用硬質合金材料的制備方法 1、混合料制備
把粒度大于35um的碳化鎢，通過研磨的方式，使碳化鎢的單晶粒度為13um，再把鈷粉、 碳化鎢粉末和輔料按照包含有鈷8. 5%、單晶粒度13um的碳化鎢和輔料的重量比例混合。2、壓制成型
根據(jù)不同的產品，把混合料壓制成產品的形狀，形成產品坯料。3、真空燒結
把壓制成型的產品的坯料放入到真空爐中，保持真空爐的溫度為1400-1500°C燒結并進行保溫，然后冷卻出爐。一種硬質合金，通過上述方法制備的硬質合金產品，通過金相顯微鏡下觀察，其晶粒平均粒度為9um。本發(fā)明的礦用硬質合金材料第四個實施例中，按照重量比，礦用硬質合金材料包含有鈷7. 66%、單晶粒度9um的碳化鎢和輔料。本發(fā)明的礦用硬質合金材料的制備方法 1、混合料制備
把粒度大于35um的碳化鎢，通過研磨的方式，使碳化鎢的單晶粒度為9um，再把鈷粉、 碳化鎢粉末和輔料按照包含有鈷7. 66%、單晶粒度9um的碳化鎢和輔料的重量比例混合。2、壓制成型
根據(jù)不同的產品，把混合料壓制成產品的形狀，形成產品坯料。3、真空燒結
把壓制成型的產品的坯料放入到真空爐中，保持真空爐的溫度為1400-1500°C燒結并進行保溫，然后冷卻出爐。一種硬質合金，通過上述方法制備的硬質合金產品，通過金相顯微鏡下觀察，其晶粒平均粒度為8um。本發(fā)明的礦用硬質合金材料第五個實施例中，按照重量比，礦用硬質合金材料包含有鈷7. 9%、單晶粒度IOum的碳化鎢和輔料。本發(fā)明的礦用硬質合金材料的制備方法 1、混合料制備
把粒度大于35um的碳化鎢，通過研磨的方式，使碳化鎢的單晶粒度為lOum，再把鈷粉、 碳化鎢粉末和輔料按照包含有鈷7. 9%、單晶粒度IOum的碳化鎢和輔料的重量比例混合。2、壓制成型
根據(jù)不同的產品，把混合料壓制成產品的形狀，形成產品坯料。3、真空燒結
把壓制成型的產品的坯料放入到真空爐中，保持真空爐的溫度為1400-1500°C燒結并進行保溫，然后冷卻出爐。一種硬質合金，通過上述方法制備的硬質合金產品，通過金相顯微鏡下觀察，其晶粒平均粒度為llum。本發(fā)明的礦用硬質合金材料第六個實施例中，按照重量比，礦用硬質合金材料包含有鈷10. 1%、單晶粒度17um的碳化鎢和輔料。本發(fā)明的礦用硬質合金材料的制備方法 1、混合料制備
把粒度大于35um的碳化鎢，通過研磨的方式，使碳化鎢的單晶粒度為17um，再把鈷粉、 碳化鎢粉末和輔料按照包含有鈷10. 1%、單晶粒度17um的碳化鎢和輔料的重量比例混合。2、壓制成型
根據(jù)不同的產品，把混合料壓制成產品的形狀，形成產品坯料。3、真空燒結
把壓制成型的產品的坯料放入到真空爐中，保持真空爐的溫度為1400-1500°C燒結并進行保溫，然后冷卻出爐。一種硬質合金，通過上述方法制備的硬質合金產品，通過金相顯微鏡下觀察，其晶粒平均粒度為lOum。本發(fā)明的礦用硬質合金材料第七個實施例中，按照重量比，礦用硬質合金材料包含有鈷9. 85%、單晶粒度Sum的碳化鎢和輔料。本發(fā)明的礦用硬質合金材料的制備方法 1、混合料制備
把粒度大于35um的碳化鎢，通過研磨的方式，使碳化鎢的單晶粒度為8um，再把鈷粉、 碳化鎢粉末和輔料按照包含有鈷9. 85%、單晶粒度Sum的碳化鎢和輔料的重量比例混合。2、壓制成型
根據(jù)不同的產品，把混合料壓制成產品的形狀，形成產品坯料。3、真空燒結
把壓制成型的產品的坯料放入到真空爐中，保持真空爐的溫度為1400-1500°C燒結并進行保溫，然后冷卻出爐。一種硬質合金，通過上述方法制備的硬質合金產品，通過金相顯微鏡下觀察，其晶粒平均粒度為6um。本發(fā)明的礦用硬質合金材料第八個實施例中，按照重量比，礦用硬質合金材料包含有鈷9. 55%、單晶粒度Ilum的碳化鎢和輔料。本發(fā)明的礦用硬質合金材料的制備方法 1、混合料制備
把粒度大于35um的碳化鎢，通過研磨的方式，使碳化鎢的單晶粒度為llum，再把鈷粉、 碳化鎢粉末和輔料按照包含有鈷9. 55%、單晶粒度Ilum的碳化鎢和輔料的重量比例混合。2、壓制成型
根據(jù)不同的產品，把混合料壓制成產品的形狀，形成產品坯料。3、真空燒結
把壓制成型的產品的坯料放入到真空爐中，保持真空爐的溫度為1400-1500°C燒結并進行保溫，然后冷卻出爐。一種硬質合金，通過上述方法制備的硬質合金產品，通過金相顯微鏡下觀察，其晶粒平均粒度為8um。本發(fā)明的礦用硬質合金材料第九個實施例中，按照重量比，礦用硬質合金材料包含有鈷9. 13%、單晶粒度9um的碳化鎢和輔料。本發(fā)明的礦用硬質合金材料的制備方法 1、混合料制備
把粒度大于35um的碳化鎢，通過研磨的方式，使碳化鎢的單晶粒度為9um，再把鈷粉、 碳化鎢粉末和輔料按照包含有鈷9. 13%、單晶粒度9um的碳化鎢和輔料的重量比例混合。2、壓制成型
根據(jù)不同的產品，把混合料壓制成產品的形狀，形成產品坯料。3、真空燒結
把壓制成型的產品的坯料放入到真空爐中，保持真空爐的溫度為1400-1500°C燒結并進行保溫，然后冷卻出爐。一種硬質合金，通過上述方法制備的硬質合金產品，通過金相顯微鏡下觀察，其晶粒平均粒度為7um。本發(fā)明的礦用硬質合金材料第十個實施例中，按照重量比，礦用硬質合金材料包含有鈷8. 2%、單晶粒度IOum的碳化鎢和輔料。本發(fā)明的礦用硬質合金材料的制備方法 1、混合料制備
把粒度大于35um的碳化鎢，通過研磨的方式，使碳化鎢的單晶粒度為lOum，再把鈷粉、 碳化鎢粉末和輔料按照包含有鈷8. 2%、單晶粒度IOum的碳化鎢和輔料的重量比例混合。2、壓制成型
根據(jù)不同的產品，把混合料壓制成產品的形狀，形成產品坯料。3、真空燒結
把壓制成型的產品的坯料放入到真空爐中，保持真空爐的溫度為1400-1500°C燒結并進行保溫，然后冷卻出爐。一種硬質合金，通過上述方法制備的硬質合金產品，通過金相顯微鏡下觀察，其晶粒平均粒度為9um。我公司是一家專業(yè)生產礦用截齒的廠家，在煤礦生產中，使用的截齒要求耐高溫和耐磨損，煤礦一般都是軟巖層，但在公路建設中，經常遇到硬巖層，而使礦山機械與公路機械有很大的區(qū)別，在通過本發(fā)明的技術方案設計中，通過礦山用截齒合金體的燒結，發(fā)現(xiàn)成型產品的外觀質量有很大的提高，同時廢品率也降低了很多，使的燒結工藝更簡單，通過現(xiàn)場硬巖的應用，效果較好，耐磨性有很大的提高。本發(fā)明具有下特點
1、由于設計了合金材料包含有鈷7. 63%-10. 3%和單晶粒度8-18um的碳化鎢，碳化鎢保證了合金體的耐溫和耐磨的性能，鈷保證了合金體的沖擊韌性的性能，滿足了在硬巖中使用合金體的要求，因此延長了硬巖使用的合金體的使用壽命。2、在硬巖合金中，我們采用現(xiàn)有國內制造的最粗(碳化鎢為粒度大于35um)經充分研磨后其碳化鎢的單晶粒平均都為7um以上，由于碳化鎢單晶粒的增大，雖然鈷量降低了， 但粘結性能卻保持不變。鈷含量的降低克服了鈷耐磨性能低及工作中熱應力引起的合金龜裂等缺陷，同時提高了合金的耐磨性和沖擊韌性，使合金在硬巖截割中成為可能，此種合金在巖石硬度f> 9時，經現(xiàn)場使用效果較好。3、經實驗在硬巖合金中采用鈷含量為7. 63%-10. 3%、碳化鎢單晶粒大于Sum以上和其他輔料，經充分混合研磨后，在真空爐中燒結后，在金相顯微鏡下觀察而形成的鈷含量在7%-10. 3%、平均晶粒大于7um的硬巖合金。在礦用硬質合金材料的技術領域中，凡是包含有按照重量比，包含有鈷 7. 63%-10. 3%、單晶粒度8-18um的碳化鎢和輔料的技術內容都在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.一種礦用硬質合金材料；其特征是按照重量比，包含有鈷7. 63%-10. 3%、單晶粒度 8-18um的碳化鎢和輔料。
2.根據(jù)權利要求1所述的礦用硬質合金材料；其特征是按照重量比，包含有鈷 7. 66%-10. 3%、單晶粒度8-18um的碳化鎢和輔料。
3.根據(jù)權利要求2所述的礦用硬質合金材料；其特征是按照重量比，包含有鈷7.9%-10. 1%、單晶粒度8-18um的碳化鎢和輔料。
4.根據(jù)權利要求3所述的礦用硬質合金材料；其特征是按照重量比，包含有鈷8.5%-9. 85%、單晶粒度8-18um的碳化鎢和輔料。
5.一種硬質合金，按照重量比包含有鈷7. 63%-10. 3%、單晶粒度8-18um的碳化鎢和輔料，其晶粒平均粒度為6-13um。
全文摘要
一種礦用硬質合金材料，按照重量比，包含有鈷7.63%-10.3%、單晶粒度8-18um的碳化鎢和輔料，因此延長了硬巖使用的合金體的使用壽命。
文檔編號C22C1/05GK102418022SQ20111033464
公開日2012年4月18日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權日2011年10月31日
發(fā)明者牛之平 申請人:山東金天牛礦山機械有限公司