[发明专利]一种无磁硬质合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合金制造技术领域，特别是一种以镍为粘结相的碳化钨基硬质合金及其制备方法。

背景技术

硬质合金中的硬质相通常指WC、TiC、VC等，粘结相通常指Co、Ni、Fe等。硬质合金始于WC-Co硬质合金，它是成分最简单，使用范围最广泛的一种合金。但在碱性环境中使用，传统常规硬质合金的耐高压、耐腐蚀的能力较差，不能达到较为严格的技术指标要求，而以镍代替钴作为粘结相很大程度上可以解决WC-Co类硬质合金在酸或碱性环境中不耐高压和不耐腐蚀的问题。

发明内容

本发明旨在解决现有WC-Co硬质合金在碱性环境中存在耐高压、耐腐蚀能力较差等技术问题，以提供一种能在碱性环境中使用、具有较好的耐高压、耐腐蚀能力、生产成本低和性价比高等优点的一种一种硬质合金及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种无磁硬质合金，含有如下重量比的成分：

Ni6.09%～6.11%

Cr3C20.19%～0.21%

TaC0.19%～0.21%

Mo0.19%～0.21%

WC余量

本发明的一种一种硬质合金及其制备方法，包括如下步骤：

a)取按重量百分比计的下述组分：Ni粉6.09%～6.11%、Cr3C2粉0.19%～0.21%,Ta粉0.19%～0.21%，Mo粉0.19%～0.21%，余量为WC粉，将前述组分混合物加入球磨机中湿磨至粉末粒度为1-2μm，得混合料浆；

b)将上述混合料浆过滤、干燥后加入橡胶溶液，搅拌均匀后在90～110℃下干燥15～25分钟，之后过80目筛得混合物；

c)将上述由步骤b)得到的混合物投入模具中，在25～63T压力下压制成型；

d)将上述由步骤c)得到的成型产品置于真空度5～20Pa、温度为1420～1440℃的条件下保温1～2小时得成品。

本发明的一种一种硬质合金及其制备方法，其中所述步骤a)中Ni粉的粒径为1～2μm、Ni含量>99.0wt%；TaC粉的粒径为1～1.5μm、总碳含量为6.1%～6.3%；Cr3C2粉的粒径为≤2μm、Cr含量〉85.3%、总碳含量为12.8%～13.5%；Mo粉的粒径为2～3μm、Mo含量〉99.8wt%；WC粉的粒径为1～2μm、总碳含量为5.90～5.94wt%。

本发明的一种无磁硬质合金的制备方法，其中所述步骤a)中湿磨所用的溶剂为无水乙醇，其添加量为每千克组分混合物添加无水乙醇200-300ml。

本发明的一种无磁硬质合金的制备方法，其中所述步骤b)中橡胶溶液的添加量为混合料浆总重量的0.8-1.0%。

本发明的一种一种硬质合金及其制备方法的有益效果：

1.本发明采用Ni为粘结相、WC为硬质相，既保有原来硬质合金各项使用性能，有能在碱性环境中使用，同时降低生产成本。

2.本发明采用Mo作为添加剂，改善合金材料的硬度，耐磨性、耐腐蚀性，比单一使用Ni有更好的耐腐蚀性。

3.本发明制备的合金材料硬度高，耐磨性、耐腐蚀性好，战略资源消耗低。

具体实施方式

本发明的一种一种硬质合金及其制备方法，通过如下实施方式予以进一步说明。

实施例1-3之物料配比表

Ni粉含量（%）Cr3C2粉含量（%）TaC粉含量（%）Mo粉含量（%）WC粉含量（%）

实施例16.090.210.210.2193.28

实施例26.10.20.20.293.3

实施例36.110.190.190.1993.32

按实施例1-3之物料配比表取按重量百分比计的组分：Ni粉6.09%～6.11%、Cr3C2粉0.19%～0.21%,TaC粉0.19%～0.21%，Mo粉0.19%～0.21%，余量为WC粉。将Ni粉、Cr3C2粉、TaC粉、Mo粉和WC粉加入可倾式球磨机中，球磨机转速为240r/min，球磨用合金球为直径10mm左右的WC-6wt%Ni基硬质合金球，球料比为3.5：1，球磨时间为42～44h，湿磨所用溶剂为无水乙醇，湿磨至粉末粒度为1～2μm得混合浆料。