[發明專利]一種硬質合金耐磨件及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811521585.6
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109468516A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 龐其鳳
• 申請（專利權）人: 株洲金韋硬質合金有限公司
• 主分類號: C22C29/08
• 分類號: C22C29/08;C22C1/05;E21B4/00;E21B17/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 楊千尋;馮振寧

本發明屬于硬質合金耐磨件加工技術領域，公開了一種硬質合金耐磨件及其制備方法和應用。所述硬質合金耐磨件由以下重量百分比的合金成分組成：Co粉：6~15%，稀土元素：0.05~0.4%，抑制劑：0.1~0.6%，余量為WC，上述所有合金成分之和為100%。本發明在硬質合金耐磨件使用Cr₃C₂作為抑制劑，抑制效果較好，同時添加稀土元素可以進一步加強抑制效果，還能加強Co的韌性作用，且通過Cr₃C₂和稀土元素二者的協同作用，使得硬質合金耐磨件的硬度和抗彎強度得到明顯提高，硬質合金耐磨件的使用壽命延長。

技術領域

本發明屬于硬質合金耐磨件加工技術領域，更具體地，涉及一種硬質合金耐磨件及其制備方法和應用。

背景技術

硬質合金耐磨件廣泛用于螺桿鉆具和其他鉆機，以及TC軸承、扶正器的專業生產廠家，其作用在于增加TC軸承的耐磨性和韌性，提高產品的使用壽命。因此，在實際使用過程中，耐磨件材料本身的質量非常重要，而硬質合金耐磨件的硬度和抗彎強度是衡量其質量好壞的重要指標。一般情況下，硬質合金耐磨件的硬度HRA必須大于91.0，抗彎強度必須大于2800N/mm²才能滿足基本使用要求。

然而，現有的硬質合金耐磨件由于生產工藝的波動以及原料的波動，經常會出現硬度偏低或抗彎強度偏低的現象，硬度低使得硬質合金耐磨件的耐磨性差，抗彎強度低且不均勻，則會造成硬質合金韌性低，使用過程中易造成TC軸承表面粘接的保徑條開裂，表面出現很多裂紋，甚至斷裂，最終造成TC軸承產品報廢。且現有的硬質合金耐磨件中通常采用TaC為抑制劑，由于抑制劑TaC市面價格非常昂貴，所以，使用TaC作為抑制劑的硬質合金耐磨件生產成本較高。

發明內容

針對現有技術中硬質合金耐磨件加工技術的不足，本發明的目的在于提供一種硬質合金耐磨件。在該硬質合金耐磨件添加稀土元素，使得硬質合金相組織結構更好、晶粒均勻，硬度和抗彎強度得到顯著提高。

本發明的另一目的在于提供一種上述硬質合金耐磨件的制備方法。該方法開創性地在濕磨前將抑制劑預磨，使得抑制劑進一步細化，能夠更好的抑制晶粒生長，且抑制劑的分散性更好，使得WC晶粒更加均勻，提高硬質合金的硬度。

本發明的另一目的在于提供一種上述方法制備的硬質合金耐磨件在TC軸承和扶正器領域的應用。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種硬質合金耐磨件，由以下重量百分比的合金成分組成：

Co粉：6～15％；

稀土元素：0.05～0.4％；

抑制劑：0.1～0.6％；

余量為WC，上述所有合金成分之和為100％。

進一步地，所述硬質合金耐磨件由以下重量百分比的合金成分組成：

Co粉：6～10％

稀土元素：0.15～0.2％

抑制劑：0.1～0.3％

余量為WC，上述所有合金成分之和為100％。

本發明提供的硬質合金耐磨件中加入稀土元素，使得稀土元素分布在Co粘結相、WC硬質相或固溶相的邊界，不但能夠抑制WC晶粒的長大，而且還能增加W的固溶度，使得晶粒度更均勻更細化，從而提高合金硬度。