專(zhuān)利名稱(chēng)：一種環(huán)保工程耐磨耐蝕材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種環(huán)保工程耐磨耐蝕材料及制備方法，屬于硬質(zhì)合金領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
磨擦和磨損是與機(jī)械設(shè)備整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)有關(guān)的復(fù)雜過(guò)程，影響因素很多，相應(yīng)地減少摩擦和提高耐磨性的措施也是多方面的。然而摩擦和磨損畢竟是發(fā)生在材料的表面層，因此材料本身的特性是一個(gè)最基本的影響因素。隨著科學(xué)技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越來(lái)越高，受摩擦的零件被磨損的速度也越來(lái)越快，其使用壽命越來(lái)越成為影響現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備(特別是高速運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)生產(chǎn)線)生產(chǎn)效率的重要因素。近十年來(lái)，國(guó)內(nèi)采用硬質(zhì)合金制作易磨損件的領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，硬質(zhì)合金的用量急劇增加。用于制作易磨損件的硬質(zhì)合金如此高速增長(zhǎng)，主要原因是用其制作的易磨損件的使用壽命是用其他金屬耐磨材料制作的易磨損件的幾倍、幾十倍、甚至上百倍。 硬質(zhì)合金是用粉末冶金方法生產(chǎn)，由硬質(zhì)的碳化物和軟質(zhì)的粘接金屬組成的硬質(zhì)合金，因而具有高的強(qiáng)度和硬度，耐磨性好，紅硬性好，熱膨脹系數(shù)小，彈性模量高以及化學(xué)穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)良性能。尤其是當(dāng)硬質(zhì)合金材料的晶粒度達(dá)到O. I 0.6μπι以后(即超細(xì)尺寸)，其硬度和強(qiáng)度將有大的突破，在環(huán)保工程領(lǐng)域有大量的應(yīng)用。目前制造超細(xì)硬質(zhì)合金的方法主要為采取超細(xì)的WC粉末，超細(xì)的Co粉，并添加一定量的晶粒抑制劑。其中超細(xì)WC粉末的制備方法主要有直接碳化法、氫氣還原WOx碳化法、流化床還原碳化法，添加的晶粒抑制劑主要有VC、Cr3C2、NbC、TaC、TiC、ZrC、Mo2C 和 HfC 等。但是，目前的超細(xì)硬質(zhì)合金耐磨耐蝕材料在制備過(guò)程中仍然存在團(tuán)聚和晶粒異常長(zhǎng)大等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要針對(duì)環(huán)保工程用耐磨耐蝕材料在球磨過(guò)程中容易團(tuán)聚，在燒結(jié)過(guò)程中易長(zhǎng)大等問(wèn)題等特點(diǎn)，采取不同的措施。其過(guò)程主要包括粉末的配制，高能球磨，壓制成型和真空燒結(jié)四個(gè)步驟(I)先對(duì)粒度為O. 4 O. 6 μ m的超細(xì)WC粉末，粒度為O. 8 I. 2 μ m的Co粉，粒度為I. O I. 5 μ m的Cr3C2和TaC粉末進(jìn)行一定比例的配制成混合粉末；(2)對(duì)混合粉末進(jìn)行高能球磨處理；(3)將球磨處理后的粉末壓制成生坯；(4)對(duì)生坯進(jìn)行真空燒結(jié)；本發(fā)明的耐磨耐蝕材料材料的制備方法，進(jìn)一步特征(I)Co粉為5. O 7. Owt %，抑制劑Cr3C2和TaC為O. 4 O. 6% (質(zhì)量比例為I I)，其余為超細(xì)WC;(2)將配制好的混合粉末，在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行高能球磨處理，球磨介質(zhì)為無(wú)水乙醇，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為200 400r/min，研磨時(shí)間為24 36h，研磨球?yàn)橹睆溅?πιπι的超細(xì)硬質(zhì)合金球，球料比(wt% )為50 I 100 I ；(3)利用真空干燥爐將球磨后的粉末干燥，添加80%的SD橡膠成型劑干燥后在200T壓力機(jī)上進(jìn)行壓制成型；(4)壓制成型的生坯在真空燒結(jié)爐中燒結(jié)成型，其中真空度為I 5Pa，燒結(jié)溫度為 1420C，保溫 30min ；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于該方法生產(chǎn)的硬質(zhì)合金具有高硬度，高強(qiáng)度，高韌性，高熱導(dǎo)率和高的耐磨性能，材料的強(qiáng)度和耐磨性好，適合環(huán)保工程領(lǐng)域的應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式實(shí)例I :稱(chēng)取超細(xì)WC粉末92. 9g，Co粉為6. 5g，抑制劑(Cr3C2, TaC，質(zhì)量比例為I 1)0. 6g配制成混合粉末。將配制好的混合粉末，在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行高能球磨處理， 其中球磨介質(zhì)為無(wú)水乙醇，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為400r/min，研磨時(shí)間為36h，研磨球?yàn)橹睆溅?πιπι超細(xì)硬質(zhì)合金球，球料比(wt% )為100 I。利用真空干燥爐將球磨后的粉末干燥,添加80%的SD橡膠成型劑，干燥后在200T壓力機(jī)上進(jìn)行壓制成型。壓制成型的生坯在真空燒結(jié)爐中燒結(jié)成型，其中真空度為I 5Pa，燒結(jié)溫度為1420°C，保溫30min。實(shí)例2 :稱(chēng)取超細(xì)WC粉末94. Ig, Co粉為5. 5g，抑制劑(Cr3C2, TaC，質(zhì)量比例為I 1)0. 4g配制成混合粉末。將配制好的混合粉末，在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行高能球磨處理，其中球磨介質(zhì)為無(wú)水乙醇，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為400r/min，研磨時(shí)間為36h，研磨球?yàn)橹睆溅?πιπι超細(xì)硬質(zhì)合金球，球料比(wt% )為100 I。利用真空干燥爐將球磨后的粉末干燥,添加加80%的SD橡膠成型劑，干燥后在200T壓力機(jī)上進(jìn)行壓制成型。壓制成型的生坯在真空燒結(jié)爐中燒結(jié)成型，其中真空度為I 5Pa，燒結(jié)溫度為1420°C，保溫30min。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保工程耐磨耐蝕材料及制備方法的制備方法，其特征在于主要包括粉末的配制，高能球磨，壓制成型和真空燒結(jié)四個(gè)步驟 (1)先對(duì)粒度為O.4 O. 6 μ m的超細(xì)WC粉末，粒度為O. 8 I. 2 μ m的Co粉，粒度為I.O I. 5 μ m的Cr3C2和TaC粉末進(jìn)行一定比例的配制成混合粉末； (2)對(duì)混合粉末進(jìn)行高能球磨處理； (3)將球磨處理后的粉末壓制成生坯； (4)對(duì)生坯進(jìn)行真空燒結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種環(huán)保工程耐磨耐蝕材料及制備方法，其進(jìn)一步特征是 (1)Co粉為5.O 7. Owt%，抑制劑Cr3C2和TaC為O. 4 O. 6% (質(zhì)量比例為I : 1)，其余為超細(xì)WC ； (2)將配制好的混合粉末，在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行高能球磨處理，球磨介質(zhì)為無(wú)水乙醇，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為200 400r/min,研磨時(shí)間為24 36h,研磨球?yàn)橹睆溅?ι πι的超細(xì)硬質(zhì)合金球，球料比(wt% )為50 : I 100 : I ; (3)利用真空干燥爐將球磨后的粉末干燥，添加80%的SD橡膠成型劑干燥后在200T壓力機(jī)上進(jìn)行壓制成型； (4)壓制成型的生坯在真空燒結(jié)爐中燒結(jié)成型，其中真空度為I 5Pa，燒結(jié)溫度為1420°C，保溫 30min。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種環(huán)保工程用耐磨材料的制備方法，其具體的步驟為先對(duì)0.4～0.6μm的超細(xì)粉末按一定比例混合，并添加Cr3C2與TaC作為抑制劑，然后經(jīng)過(guò)高能球磨和壓制成工件，最后在真空燒結(jié)爐中燒結(jié)成型。本發(fā)明得到的超細(xì)硬質(zhì)合金具有高的強(qiáng)度硬度和耐磨性，適用于用作環(huán)保工程用耐磨材料。
文檔編號(hào)C22C29/08GK102943196SQ20121044785
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者羅建軍 申請(qǐng)人:成都名鎢科技有限責(zé)任公司