[发明专利]一种高强度抗腐蚀Cr3

说明书

本发明提供了一种高强度抗腐蚀Cr₃C₂基轻质金属陶瓷合金及其制备方法，属于金属陶瓷材料制备领域，本发明的金属陶瓷合金按质量百分比计，其成分为55～95％Cr₃C₂，0.5～35％Ni，0.5～20％Cr，0～20％W，0～20％Ni‑W，0～20％Ni‑Cr，0.5～15％Co，0～15％WC，0～10％Mo，0～10％Mo₂C，0～1.5％ZrC，0～1.5％VC，0～1.2％炭黑及合金添加剂Ni‑P，Y₂O₃或ZrO合金粉用作等原料配成混合料，装入球磨罐中并加入己烷介质和硬脂酸及石蜡，经球磨、过筛及模压制成坯料、烧结冷却可制得高强度抗腐蚀Cr₃C₂基轻质金属陶瓷合金。本发明制备的Cr₃C₂基轻质金属陶瓷合金所制造的高强度抗腐蚀Cr₃C₂基轻质金属陶瓷合金综合性能优异，其室温抗弯强度均在1500MPa以上，硬度达到85HRA以上，制备工艺简单，生产成本低，工业应用价值高。

方法领域

本发明属于金属陶瓷材料制备技术领域，具体是一种高强度抗腐蚀Cr₃C₂基轻质金属陶瓷合金及其制备方法。

背景方法

近年来，随着航空、冶金、电力等行业的高速发展，人们对使用材质提出更高的要求。关键性部件材质选用时既希望其能在高温时保持很高的强度和硬度，又希望能具有良好的机械震动和温度变化性能。在恶劣的使用环境中，尤其是石油、化工、冶金、矿山等行业采用的机械设备，其工矿十分恶劣，又具有耐氧化腐蚀和高耐磨性等性能，大部分机械设备的主要部件虽然采用非金属陶瓷或硬质合金，但由于工矿十分恶劣，大部分机械设备的关键性部件即使采用了价格昂贵的特殊合金钢材如不锈钢和特殊钢，由于工矿恶劣条件及环境，仍无法真正的解决同时具有高硬度、熔点、高耐磨和耐腐蚀性以及高温抗氧化性问题。

与传统的WC-Co硬质合金相比，Cr₃C₂轻质金属陶瓷合金具有一系列独特的性能，如优良的耐腐蚀性与抗高温氧化性，热膨胀系数与钢接近，易于大面积焊接等，因此号称为硬质合金中的“不锈钢”。此外，Cr₃C₂金属陶瓷合金还具有无磁性、密度小等特点。20世纪 50年代，美国率先开发了Cr₃C₂金属陶瓷合金，此后人们进行了大量的研究，至今，国际上对于Cr₃C₂基金属陶瓷的研究尚处于研究阶段，其主要原因为Cr₃C₂基金属陶瓷合金的抗弯强度较低，这限制了它的应用范围。

发明内容

针对上述由于现有的Cr3C2基金属陶瓷合金的抗弯强度较低，这限制了它的应用范围的缺陷。本发明提供一种高强度抗腐蚀Cr3C2基轻质金属陶瓷合金及其制备方法。

一种高强度抗腐蚀Cr₃C₂基轻质金属陶瓷合金，其特征在于：按质量百分比，包括如下组分：

抗腐蚀相粉末：55～95％Cr₃C₂；

湿润强化相粉末：0～15％WC，0～10％Mo₂C；

粘结相粉末：0.5～35％Ni，0～20％W，0.5～20％Cr，0.5～15％Co，0～20％Ni-W，0～ 20％Ni-Cr；

晶粒抑制相粉末：0～1.5％ZrC，0～1.5％VC；

合金添加剂粉末：0～1.2％炭黑，0～1.2％合金性能强化添加剂；