[发明专利]一种低成本模用硬质合金材料及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201910132966.3 申请日: 2019-02-22
公开(公告)号: CN109881071A 公开(公告)日: 2019-06-14
发明(设计)人: 楼江鹏 申请(专利权)人: 横店集团东磁股份有限公司
主分类号: C22C29/08 分类号: C22C29/08;B22F9/04
代理公司: 杭州杭诚专利事务所有限公司 33109 代理人: 尉伟敏
地址: 322118 *** 国省代码: 浙江;33
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 烘干 制备 铁粉 制粒 硬质合金材料 球磨介质 低成本 混合料 球磨 球磨机 金属材料领域 原材料成本 材料性能 称量配料 加热条件 性能缺陷 液相介质 蜡处理 碳化铬 碳化钨 称量 分级 过筛 湿磨 去除 掺杂 改进
【说明书】:

本发明涉及金属材料领域,尤其涉及一种低成本模用硬质合金材料及其制备方法。其制备原料为:碳化钨85~88wt%,钴4~7wt%,镍3.5~6.5wt%,铁粉2~4wt%和碳化铬0.2~1.5wt%;所述制备方法包括:1)配料:对原料进行称量配料;2)湿磨:将称量得到原料、球磨介质和液相介质混合置于球磨机中球磨,球磨后将球磨介质分离去除;3)烘干:对混合料进行烘干;4)掺蜡干燥:在加热条件下对烘干后的混合料进行掺蜡处理并干燥;5)制粒:烘干完成后在筛网上擦筛制粒,制粒完成后烘干并分级过筛后即得到产物。本发明通过掺杂铁粉,显著降低了原材料成本,改进工艺克服了使用铁粉的性能缺陷,提高了材料性能。

技术领域

本发明涉及金属材料领域,尤其涉及一种低成本模用硬质合金材料及其制备方法。

背景技术

在庞大的粉末冶金市场中,模用合金广泛应用于各类机械产品的模具生产中,各类成品模具生产企业都希望自己购买的模具材料在耐用的基础上价格方面可以有最大的优惠。在目前硬质合金材料中主要成分是碳化钨(硬质相)和钴/镍(粘结相),这两类成分占到整个硬质合金材料成分的97wt%以上,而这两类成分市场价格昂贵,碳化钨均价在227元/kg,钴粉均价在510元/kg,最高价一度还达到800元/kg,镍粉均价在145元/kg。按目前市场上较为通用的模用合金YG8为例,组成成分为碳化钨92wt%、钴8wt%,且钴粉采用10~15μm的中颗粒碳化钨,按配方价格计算该材料每公斤成分达到227*0.92+510*0.08=249.64元。成本较高,成本优势基本没有。而其他模用合金也有采用其他添加元素的,比如铁或者铜一类的低价金属,但此类模用合金性能较差,使用性能无法满足需要。

如中国专利局于2016年2月17日公开的一种碳化钨-钴硬质合金材料的制备方法的发明专利申请,申请公开号为CN105331842A,其步骤为:a、将碳化钨粉末、钴粉在无水乙醇介质中进行球磨混合,所述碳化钨粉末、钴粉、无水乙醇的重量百分比为碳化钨40-70%、钴粉20-55%、无水乙醇3-8%,控制球磨转速120-160r/min,混合时间为3-5小时;b、喷雾造粒,筛分,取粒度为25-65微米的混合粉末;c、烘干,上述混合物粉末在60-85℃下烘干,时间为1-3小时;d、真空烧结,烘干后的混合粉末在真空中烧结,烧结温度为1100-1600℃,时间为3-8s。很明显,先罔论其性能是否取得了大幅度的提升,但钴粉配料量为20~55%的高百分比,其成本必定十分高昂。

针对上述添加铁和/或铜金属后模用合金性能下降的问题,和常规成分模用合金成本过高等问题,目前亟需一种通过合理配料以降低成本并提高模用合金性能的模用合金配方及制备方法。

发明内容

为解决现有模用硬质合金存在制备成本过高,而添加有铁和/或铜元素的模用硬质合金性能较差等问题,本发明提供了一种低成本模用硬质合金材料及其制备方法。其首先要实现模用硬质合金材料制备成本的目的,并在此基础上进一步实现制备低成本、高性能的模用硬质合金材料的目的。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案。

一种低成本模用硬质合金材料,所述低成本模用硬质合金材料的制备原料为以下质量百分比的物质:碳化钨85~88wt%,钴4~7wt%,镍3.5~6.5wt%,铁粉2~4wt%和碳化铬0.2~1.5wt%。

本发明低成本模用硬质合金材料中主要通过添加铁以降低总的原材料成本,总的原材料成本可至少降低6%。因为在化学元素中,钴、镍和铁都是铁磁性金属元素,部分理化性能接近,铁粉价格非常低廉,因此适当地加入铁粉可充当粘结相。但是,由于铁粉对碳化钨的润湿性是钴镍铁三种元素中最差的,使其在碳化钨中分布不均匀,容易产生材料润湿性的问题,而且合金二相区,即脱碳相和渗碳相宽度也最窄,性能难以控制,因此需要对工艺进行优化,以将铁粉的缺陷最小化,以实现低成本生产高性能的模用硬质合金材料。

作为优选,所述碳化钨选用粒度范围为1~2μm的细颗粒碳化钨。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于横店集团东磁股份有限公司,未经横店集团东磁股份有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201910132966.3/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top