[发明专利]一种生产喷嘴用的硬质合金粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属合金领域，具体涉及一种生产喷嘴用的硬质合金粉及其制备方法。

背景技术

现代工业的快速发展需要各种各样的喷射装置。机械工业各种清洗设备、矿山企业的喷雾除尘、冶金行业的喷雾冷却、摩托车、自行车、电冰箱、洗衣机等制造业的各种涂装线、美化各种物件表面的喷沙、高压喷水等等都大量需要喷嘴，而以往采用高速钢等材料制成的喷嘴不仅加工困难，而且材质硬度低，耐磨度差，造成喷射稳定性和一致性差，使用寿命短，喷射效果差且成本极高。

硬质合金是由难熔金属硬质化合物（硬质相）和金属粘结剂（粘结相）经粉末冶金方法制成的一类复合材料。以碳化钨基硬质合金材料，主要由基体碳化钨和粘结相钴组成，碳化钨-钴系硬质合金是硬质合金中发展最早且最为成熟的一种硬质合金。到目前为止，碳化钨-钴系硬质合金仍然是硬质合金领域最主要的部分，因此，碳化钨-钴系硬质合金的研究对整个硬质合金工业有着重要的影响。钴由于对碳化物有良好的湿润性，并且与碳化物组成的合金有较强的强度，自硬质合金问世以来，一直广泛用作硬质合金的粘结金属。然而，由于世界钴资源很有限，此外，硬质合金在使用过程中钴有可能氧化成具有毒性的Co⁶⁺，对人体健康造成潜在的威胁，因此寻找和研究钴的替代材料历来就是硬质合金研究和生产中一个重要课题；中国虽是钨储备较多的国家，但硬质合金发明以来，一直以碳化钨为主要原材料，面临钨资源的日益短缺，以及其他物质或部分取代碳化钨虽对缓解资源的短缺起到巨大作用，但目前使用其它金属碳化物等物质作为碳化钨的替代品却存在硬质合金各项性能指标下降、合金基体抗氧化性和抗蚀性差、生产成本高等诸多问题。

中国专利CN102328074A公布了一种硬质合金喷嘴及其制备方法，硬质合金喷嘴包括硬质合金粉末、粘结剂，粘结剂包括医用石蜡10%～17%、地蜡15%～21%、高密度聚乙烯30%～55%、EVA树脂20%～32%；生产硬质合金喷嘴的方法是将硬质合金粉末与粘结剂混合均匀后，反复混炼，再置于注射成型机得到坯件，放入三聚乙烯中溶解、脱脂，最后进入真空炉中烧结成成品，此发明生产的喷嘴虽具有耐磨度强，喷射的稳定性和一致性较高，寿命长，使用成本低的优点，但并未公开制备喷嘴合金粉末的具体成分及制备合金粉末的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种生产喷嘴用的硬质合金粉及其制备方法，本发明对世界钴和钨资源短缺有一定的缓解作用，生产的喷嘴具有比重轻、硬度大、成本低、安全环保的特性，且抗弯强度符合质量要求。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种生产喷嘴用的硬质合金粉，它由以下重量份的原料组成：

WC     78～82，Ni   4～8，

TiC    8～12，Co   1～3，

Cr₂C₃  1～3，TaC  1～3。

一种生产喷嘴用的硬质合金粉的制备方法，它包括以下步骤：

S1.分别称取上述重量份的原料备用；其中，所述WC为再生粉；

S2.将步骤S1中称取的原料加入球磨机中，在球磨机中加入95～98%的酒精为研磨介质，酒精的加入量与原料的重量比为1:4～8，再加入重量为原料3～4倍的合金球进行球磨，转速为45～55r/min，球磨45～52h；

S3.将球磨后的粉末用蒸汽烘干机进行烘干，烘干温度为48～53℃，烘干时间为1.8～2.3h，烘干后加入粘合剂丁钠橡胶，其中，粘合剂丁钠橡胶与烘干粉末的重量比为1:48～55；

S4.将步骤S3中加入粘合剂丁钠橡胶的粉末再次用蒸汽烘干机烘干，烘干温度为98～105℃，烘干时间为2.3～2.8h，烘干后过70～90目筛，制得硬质合金粉。

本发明具有以下优点：本发明的WC采用工业上回收的再生原料，合金粉用Ni替代大量的Co，有效的缓解了世界钴和钨资源的短缺，减少了硬质合金在使用过程中钴有可能氧化成具有毒性的Co⁶⁺对人体健康的威胁；与现有技术相比，本发明合金粉制造的合金喷嘴具有比重轻、硬度大、成本低、安全环保的优点，且抗弯强度符合质量要求。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述。

实施例1：一种生产喷嘴用的硬质合金粉，它由以下重量份的原料组成：

WC     78，Ni    4，

TiC    8，Co    1，