[发明专利]碳化钨基轧钢用导位尖的制造

说明书

本发明涉及一种碳化钨基轧钢用导位尖的制造，即用WC基合金材料代替WC-Co硬质合金。本导位尖用于轧制线材、圆钢等钢材，属于硬质材料范围。

轧制线材或圆钢时，导位尖靠近轧辊槽孔，温度为1000-1100℃，在该温度下的红钢与导位尖相互直接接触摩擦，通过导位尖扶正导入旋转的轧辊中。

由于轧钢工艺的要求，对导位夹的性能有如下技术要求：

1、在没有水或油冷的条件下，能长时间耐1000-1100℃高温。

2、轧钢时，冷却槽的冷却水温度40℃左右，经常会飞溅到导位尖上，因此导位尖要有耐急冷急热的性能而不炸裂。

3、导位尖在与红钢相互接触摩擦时，不能粘结氧化铁皮或其它杂质。

4、要有一定的冲击韧性。

本发明的目的是针对上述存在问题，研究了多组分元素导位尖，采用以WC为基础材料，添加特定比例的多种组分，配合熔渗工艺，能有效地发挥各组分元素的作用，并有较大的改进导位尖性能。

本发明导位尖的元素组分特征为：

WCa      Wb       Cuc        Nid式中a、b、c、d分别代表碳化钨(Wc)、钨(W)、铜(Cu)、镍(Ni)的重量百分数。如表1所示：表1名称      Wc       W       Cu      Ni重量％    5-90     0-70    5-40    0.1-10最佳重量％10-85    0-70    10-30   0.5-6表1数据中，铜含量为导位尖中铜的总质量，铜的注入方式分两部分，一部分是配料时混入一部分铜粉；另一部分则是一种压制成型烧结后采用溶渗工艺，将这部分铜渗入工件的孔隙中去。

即：配料中铜粉量∶补充渗铜量＝1∶2-5

本发明的工艺流程为：

混料→掺胶→烘干→过筛→制粒→烘干→成型→脱胶→烧结→渗铜→清理检测→成品。

本发明工艺上的特点分为烧结和熔渗两部分。

将碳化钨粉、钨粉、铜粉和镍粉按所需比例配好后在混料机上混合，时间为4-6小时，采用干混。混合均匀的料加汽油橡胶溶液拌匀后放入烘箱中在150℃±10℃烘干半小时，取出

过筛制粒，再将制粒后的料放入烘箱中于150℃±10℃烘干1小时，即可在压机上用模具成型。成型后的工件在氢气保护气氛中脱胶(700℃±10℃)后，在1340℃±10℃烧结，保温时间为2小时，使工件具备足够的硬度和强度。烧结后的工件附上所需的纯铜坯件于1260℃±10℃渗铜。渗铜后的工件经清理检测即成为合格工件。

本发明的优越性：

导位尖用于线材和圆钢轧制时，在满足耐磨性能的基础上，较好地达到了抗热震和不粘氧化铁皮的性能要求、而且性能优于WC-Co硬质合金。

实施例1

将25.9kg WC粉、5.6kg W粉、2.1kg Cu粉、1.4kg Ni粉放入球磨机中干混5小时后，在球磨机中喷洒0.5kg的1％汽油橡胶溶液，再混1小时，经充分混合后的物料在150℃±10℃烘箱中烘干0.5小时取出过筛制粒，再于150℃±10℃烘箱中烘1小时，经烘干后的物料放入模具中在油压机上压制成型，其压制437件，每个坯件质量80g。将坯件放入石墨舟中在氢气保护下经2小时脱胶烧结，烧结温度为1340℃±10℃，烧结后的每个坯件上放置22.5g纯铜坯件在氢气保护下于1260℃熔渗，经冷却后出炉，所制得的导位尖物理机械性能如表2所示：表2密度g/cm³  硬度HRC    热导率    抗弯强度N/mm²12.95        45         7.4       1325

实施例2

按例1相同方法，但配料为30.8kg Wc粉、2.1kgCu粉、2.1kg Ni粉，压制482块坯件，每个坯件质量72.5g，压坯烧结后，每块放12.58铜坯进行渗铜。

实施例3

按例2方法，坯件质量取69.4g，渗铜为14.3g。