[發明專利]基于鎢鎳的增強型硬質合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201711246328.1
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107964620B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 伏坤;張冶夫
• 申請（專利權）人: 株洲三鑫硬質合金生產有限公司
• 主分類號: C22C29/02
• 分類號: C22C29/02;C22C1/05
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重;馮振寧

本發明涉及硬質合金材料技術領域，公開了基于鎢鎳的增強型硬質合金及其制備方法。所述基于鎢鎳的增強型硬質合金按照如下重量百分比的組分進行混合料配比：0.1～0.3%Cr₃C₂、0.02～1%AlN、9%Ni粉和余量的WC粉。本發明為了提高WC?9Ni鎢鎳合金的抗高溫氧化性及熱導率，通過在鎢鎳硬質合金混合料制備工藝中創造性地引入碳化鉻及微量氮化鋁，混合料濕磨結束后經過干燥、摻膠、成型、燒結工藝后，制得一種高抗氧化性的硬質合金。本發明制備工藝簡單，所制備的合金性能優異，便于產業化生產和應用。

技術領域

本發明涉及硬質合金材料技術領域，更具體地，涉及基于WC-9Ni的基于鎢鎳的增強型硬質合金及其制備方法。

背景技術

硬質合金是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料。硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時仍有很高的硬度。硬質合金廣泛用作刀具材料，如車刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等，用于切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材，也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。

隨著現代工業的發展，許多器械工作在苛刻的環境條件下，例如酸堿腐蝕、材料磨損、高壓密封等，在惡劣的使用條件下，探索工具材料的選擇尤為重要。硬質合金具有高硬度、高的楊氏模量、耐熱和耐腐蝕等優點，不僅是制造模具、刀具和礦山開采耐磨件的理想材料，而且可以作為滑動摩擦副零件、海底動壓密封件、軸密封材料等。

當硬質合金的應用范圍正在不斷擴大，除了對硬度和強度之外，對硬質合金的耐腐蝕性能和抗高溫氧化性能有了較高的要求，一些硬質合金在一定的惡劣環境中會出現腐蝕和氧化，造成一些領域的應用受到一定的限制。

在硬質合金的設計中，鎢鎳合金常被設計成耐腐蝕硬質合金，其腐蝕性包括化學腐蝕及高溫氧化腐蝕，但是現有鎢鎳合金在高溫下抗氧化腐蝕性能低，并且熱導率低。本發明主要針對WC-9Ni鎢鎳合金，引入了碳化鉻和氮化鋁來提高其金抗高溫氧化性及熱導率，對于鎢鎳合金的耐高溫氧化腐蝕，可以通過添加碳化鉻來實現，另外研究發現，氮化鋁是一種高耐溫、熱導率高的材料，所以在鎢鎳合金中添加氮化鋁，對提高合金抗高溫氧化性及熱導率有益。

發明內容

本發明解決的技術問題針對現有技術不足，為了進一步地提高鎢鎳合金的抗高溫氧化性能和熱導率，引入了碳化鉻和氮化鋁來提高WC-9Ni鎢鎳合金的抗高溫氧化性及熱導率，提供基于WC-9Ni的基于鎢鎳的增強型硬質合金。

本發明還提供基于鎢鎳的增強型硬質合金制備方法。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

提供基于鎢鎳的增強型硬質合金，以WC-9Ni為基礎，加入Cr₃C₂和AlN，按照如下重量百分比的組分進行混合料配比：

本發明主要圍繞WC-9Ni鎢鎳合金，為了提高WC-9Ni鎢鎳合金的抗高溫氧化性能和熱導率，引入了AlN和Cr₃C₂來提高鎢鎳合金的抗高溫氧化性能和熱導率，其機理在于利用碳化鉻對鎳的固溶強化，及在合金中添加AlN提高合金的抗高溫氧化性和熱導率。

優選地，所述基于鎢鎳的增強型硬質合金，按照如下重量百分比的組分進行混合料配比：

本發明還提供基于鎢鎳的增強型硬質合金的制備方法，包括以下步驟：

S1.按照所述基于鎢鎳的增強型硬質合金的配比進行配料進行濕磨，濕磨結束后得到漿料；