[发明专利]一种水刀砂管用硬质合金棒材及其制备方法

说明书

本发明公开了属于耐磨零件制备技术领域的一种水刀砂管用硬质合金棒材及其制备方法。所述硬质合金棒材按照如下重量份原料制备：0～0.5％的Co粉、0.05～0.5％的ZrC、0.05～0.5％的ZrB₂粉、0.15～1.5％的NbC、0.15～0.5％的VC、0.15～0.5％的Cr₃C₂、余量为WC粉。所述硬质合金棒材的制备方法主要包括配料、球磨、雾化干燥、冷等静压压制、热等静压烧结。所制备的硬质合金棒材的WC平均晶粒度为0.16～0.2μm，HV₁₀≥2550，加工为水刀砂管，在300MPa水砂混合工况下，其使用寿命不低于100h。

技术领域

本发明属于耐磨零件制备技术领域，特别涉及一种水刀砂管用硬质合金棒材及其制备方法。

背景技术

高压水射流切割又称水刀切割，是近年来快速发展的一种新型冷态制造新工艺。水刀切割通过将水加压到200～420MPa，通过一个专用的切割喷头在极细的小孔中约800～100m/s喷出水柱进行切割，具有切割材料(钢、钛、合金、陶瓷、石材、玻璃等)范围广、加工质量高、切割厚度高(可达80mm)、可以切割任意形状、安全清洁等优势。而水射流喷嘴(水刀砂管)的内孔孔道承受高压水流的冲刷、固体颗粒的高速磨损以及高速喷射气蚀等多重作用，因此，为了保证水刀砂管使用寿命、提高加工效率、降低加工成本，保证水刀砂管的内径同心度、高光洁度、高耐磨性十分重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水刀砂管用硬质合金棒材及其制备方法，其特征在于，所述硬质合金棒材的化学组分及各组分重量百分比为：0～0.5％的Co粉，0.05～0.5％的ZrC粉、0.05～0.5％的ZrB₂粉、0.15～1.5％的NbC粉、0.15～0.5％的VC粉、0.15～0.5％的Cr₃C₂粉、余量为WC粉。

其中ZrC粉和ZrB₂的费氏粒度均为0.5μm，NbC粉的费氏粒度为0.8μm，WC粉的费氏粒度为0.2～0.4μm。

其中ZrC粉、ZrB₂粉、NbC粉的质量比为1:1:3。

所述的水刀砂管用硬质合金棒材的制备方法，具体包括以下步骤：配料、球磨、雾化干燥、冷等静压压制成型和热等静压烧结工序。

其中球磨工艺为：湿磨的球料比(6～4)：1，球磨转速60r/min，湿磨时间72～96h。

其中雾化干燥工艺为：雾化干燥进口温度为200℃，出口温度低于60℃。

其中冷等静压压制成型工艺的冷等静压压力为200MPa。

其中热等静压烧结工艺的烧结温度为1450～1500℃，保温时间为60min。

该方法所制备的硬质合金棒材，其WC平均晶粒度为0.16～0.2μm，HV₁₀≥2550，在300MPa水砂混合工况下，使用寿命不低于100h。

本发明的有益效果为：提供了一种水刀砂管用硬质合金棒材及其制备方法，具有制备温度低、工艺时间短、生产成本、生产效率高的特点。不但改善了粉末颗粒形貌，提高了合金的致密度；而且有效控制了晶粒的长大，提高了合金的硬度和耐磨性，提高了水刀砂管的使用寿命。

具体实施方式

本发明提供了一种水刀砂管用硬质合金棒材及其制备方法，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1：