[发明专利]低粘结剂的耐磨的硬质金属

说明书

技术领域和工业实用性

本公开内容涉及一种具有低粘结剂含量但具有高Mo₂C含量的WC基材料，所述材料表现出高硬度和低摩擦系数。

发明内容

在一个实施方案中，低粘结剂的耐磨材料按重量百分比计包含：约15％-约20％的碳化钼，约0.9％-约3％的钴、镍或钴与镍的组合的合金，约0％-约0.1％的碳化铬，和余量的碳化钨。这种新型材料具有高的耐磨性和耐腐蚀性。

在另一个实施方案中，低粘结剂的耐磨材料包含20％的碳化钼和1.8％的钴。

在又一个实施方案中，低粘结剂的耐磨材料包含0.1％的碳化铬。

根据关于附图的优选实施方案的以下的发明详述，本发明的这些和其它的目的、特征、方面、优点将变得更加明显，在所述附图中：

附图说明

图1是所测试的两种无粘结剂变体的耐磨性图。

图2A示例表2的样品15/0.9的孔隙率。

图2B示例表2的样品15/1.8的孔隙率。

图2C示例表2的样品20/0.9的孔隙率。

图2D示例表2的样品20/1.8的孔隙率。

图3A-3E是表2的样品15/0.9中存在的显微结构的电子显微镜图像以及EDX图。

图4A-4E是表2的样品20/1.8中存在的显微结构的电子显微镜图像以及EDX图。

图5是两种无粘结剂变体和样品15/0.9、20/0.9、15/1.8和20/1.8的耐磨性图。

图6示例具有Cr₃C₂的15/0.9变体的孔隙率。

图7A-7E是没有Cr₃C₂的样品15/0.9中存在的显微结构的电子显微镜图像以及EDX图。

图8是所测试的两种变体的耐磨性图。

图9是三种变体和等级20/1.8 2之间的HV30图。

图10是三种变体和等级20/1.8 2之间的K_IC图。

图11A示例样品19.87/2.4的孔隙率。

图11B示例样品19.75/3的孔隙率。

图11C示例样品20/1.8WCO20的孔隙率。

图12是表8的变体的耐磨性图。

发明详述

在本文中，无粘结剂碳化钨被定义为一种不具有任何金属相例如钴、铁或镍的碳化钨。由于没有任何金属相，其因此显示出优异的高的抗氧化性和高的抗腐蚀性，以及高硬度和高导热性。其也可以承受比常规硬质合金高得多的温度。然而，由于没有任何低熔点相，因此致密的无粘结剂碳化钨的烧结是很困难的。具有低金属相的碳化钨可以用于制造泵设备、用于钻削复合材料的工具、拉丝模、耐磨垫、密封环，以及许多利用硬质材料的其它应用。

因此，本发明的一个目的是提供一种组合物，该组合物提供了硬度(与孔隙率相关)、断裂韧性、耐磨性和压制压力之间的良好平衡。

本发明的一个实施方案是一种低粘结剂的耐磨材料，其按原料的重量百分比计包含：约15％-约20％的以元素或化合物形式添加的碳化钼，约0.9％-约3％的钴、镍或钴与镍的组合的合金，约0％-约0.1％的碳化铬，和余量的碳化钨。任选地，该低粘结剂的耐磨材料可包含例如碳化钛和/或碳化钛钨的材料。

本发明的另一个实施方案是一种低粘结的耐磨材料，其按原料的重量百分比计包含：约20％的以元素或化合物形式添加的钼，约1.8％的钴的合金，约0％-约0.1％的碳化铬，和余量的碳化钨。任选地，该低粘结剂的耐磨材料可包含例如碳化钛和/或碳化钛钨的材料。

本发明的另一个实施方案是一种低粘结剂的耐磨材料，其按原料重量百分比计包含：约20％的以元素或化合物形式添加的钼，约1.8％的镍的合金，约0％-约0.1％的碳化铬，和余量的碳化钨。任选地，该低粘结剂的耐磨材料可包含例如碳化钛和/或碳化钛钨的材料。

本发明的另一个实施方案是一种低粘结剂的耐磨材料，其按原料重量百分比计包含：约20％的以元素或化合物形式添加的钼，约1.8％的镍的合金，约0.1％的碳化铬，和余量的碳化钨。任选地，该低粘结剂的耐磨材料可包含例如碳化钛和/或碳化钛钨的材料。