[發(fā)明專利]精密儀器用高耐磨鎢合金粉末冶金材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810389315.8 | 申請日： | 2018-04-27 |
| 公開（公告）號： | CN108504916B | 公開（公告）日： | 2020-04-28 |
| 發(fā)明（設計）人： | 李小強;劉波;黃冠翔;屈盛官;楊超 | 申請（專利權(quán)）人： | 華南理工大學 |
| 主分類號： | C22C27/04 | 分類號： | C22C27/04;C22C32/00;C22C1/05;C22C1/10;B22F1/00;B22F3/04;B22F3/10;B22F3/24 |
| 代理公司： | 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245 | 代理人： | 羅嘯秋 |
| 地址： | 510640 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 精密儀器 耐磨 合金 粉末冶金 材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明屬于鎢合金材料領(lǐng)域，公開了一種精密儀器用高耐磨鎢合金粉末冶金材料及其制備方法。所述鎢合金的質(zhì)量百分數(shù)組成為：鎢88.3～93.0％，粘結(jié)相鎳和鐵6.0～7.0％，氧化鋁0.1～3.0％，氧化鋯0.08～2.1％，以及不可避免的微量雜質(zhì)。制備步驟如下：將各組分混合均勻后進行低能球磨、冷等靜壓壓制成型、燒結(jié)、淬火處理后即獲得高耐磨的鎢合金。所得鎢合金的硬度大于430HV，屈服強度大于1400MPa。本發(fā)明通過添加適量的3mol.％Y2O3部分穩(wěn)定ZrO2和α?Al2O3納米顆粒，細化鎢晶粒，提高鎢合金的硬度和耐磨性能，同時利用ZrO2相變增韌機理改善鎢合金的強韌性，適用于精密儀器領(lǐng)域。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鎢合金材料領(lǐng)域，具體涉及一種面向精密儀器的添加有陶瓷顆粒的高耐磨鎢合金粉末冶金材料及其制備方法。
背景技術(shù)
高密度鎢合金是一類以鎢為基體(鎢含量為85％～99％)，并添加有少量Ni、Cu、Fe、Co、Mo等元素組成的合金。高密度鎢合金不僅熔點高，強度高、硬度高，而且熱膨脹系數(shù)小，導電導熱性能好，塑性好，具有一定的加工性能。這些優(yōu)異的性能使其在民用工業(yè)特別是在現(xiàn)代國防、核工業(yè)中得到廣泛應用，如高端手表中的飛輪以及兵器工業(yè)中的穿甲彈和破甲彈，航空航天中導航儀表的陀螺儀外緣轉(zhuǎn)子等。隨著精密儀器與醫(yī)療器械需求的飛速增長，對精密儀器用材料的生產(chǎn)和應用提出了越來越高的要求。高密度鎢合金比重大，相比于其他傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料更為耐磨、耐蝕，且強韌性好、吸收射線能力強，是十分理想的精密儀器用材料。但目前精密儀器用鎢合金材料的耐磨性能仍有待進一步提高，以期解決精密儀器中關(guān)鍵零部件長期使用過程中精度失效的難題。氧化鋁和氧化鋯陶瓷具有高硬度、優(yōu)良的耐磨性、熱性能和高溫力學性能等，在冶金工業(yè)、機械加工、醫(yī)學工程、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應用。但目前鮮有將氧化鋁和氧化鋯同時用于改善高密度鎢合金的報道。
專利CN105603235A介紹了一種耐磨鎢合金及其制備方法，其采用硝酸鋁、檸檬酸和偏鎢酸銨為原料，配制成溶液并混合，溶膠凝膠化，對凝膠烘干、焙燒、還原后使用行星式球磨機進行球磨，最后經(jīng)過燒結(jié)獲得鎢合金。整個制備過程復雜難以控制，且成本高，不適合進行工業(yè)化生產(chǎn)。此外該鎢合金不含有粘結(jié)相，變形加工能力差，難以滿足高精度零部件的成形要求。Hu Ke等于2015年636卷452～458頁《Materials ScienceEngineering A》上發(fā)表的論文“Fabrication,characterization,and mechanical properties of 93W–4.9Ni–2.1Fe/95W–2.8Ni–1.2Fe–1Al2O3heavy alloy composites”中研究了Al2O3對95W顯微組織和力學性能的影響。研究表明，Al2O3降低了鎢晶粒的尺寸，在高溫壓縮下具有更高的變形抗力。然而該論文未能對材料中的W、Ni、Fe和Al2O3的成分配方進行優(yōu)化。
發(fā)明內(nèi)容
針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種精密儀器用高耐磨鎢合金粉末冶金材料。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述精密儀器用高耐磨鎢合金粉末冶金材料的制備方法。
本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種精密儀器用高耐磨鎢合金粉末冶金材料，以質(zhì)量百分數(shù)計，合金成分如下：
以及不可避免的微量雜質(zhì)。
優(yōu)選地，所述粘結(jié)相鎳和鐵的質(zhì)量比為7:3。
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