[發明專利]用于手表和裝飾的超硬合金

無效

• 申請號: 96110830.4
• 申請日: 1996-07-30
• 公開（公告）號: CN1172168A
• 公開（公告）日: 1998-02-04
• 發明（設計）人: 趙基鴻;樸權成;梁修濟
• 申請（專利權）人: 大韓重石株式會社
• 主分類號: C22C29/08
• 分類號: C22C29/08
• 代理公司: 柳沈知識產權律師事務所
• 代理人: 范明娥

本發明涉及用于手表和外部裝飾部件的超硬合金，特別是，本發明涉及抑制有害重金屬所致的皮膚過敏、改進已加工表面的耐蝕性和光澤度以及提高用以加強抗刮傷性的硬度的超硬合金。

通常，手表或用于外部裝飾部件的材料應當具有令人滿意的使其獲得高抗刮傷性的高硬度、抗汗水腐蝕的耐蝕性以及抗磁等性能。

作為具有這些必要條件的傳統合金，日本特許公開說明書特開昭59-13045曾公布了一種合金，該合金提高了可抗沖擊的韌性并保證其具有耐蝕性。

在上述專利申請中所述傳統合金含有大量的金(價格昂貴)、鈷(全世界的儲藏分布量有限)、碳化物和氮化物。因此，生產成本高昂。

此外，雖然在作為外部裝飾部件時為提高抗刮傷性而要求高硬度，但該傳統合金的硬度(Hv)只有1030～1100。

加之，其中使用大量的鎳(它對人體是一種有害的重金屬)可導致皮膚過敏。

進而，在超硬合金中，化學性能諸如耐蝕性受粘結相(binding?phase)的影響。

由于粘結金屬相引起超硬合金的腐蝕，通過消除粘結相可改善其耐蝕性能。

本發明目的在于，克服上述缺點和提供一種無粘結的超硬合金，該合金具有較小的因所含有害重金屬所致的皮膚過敏性、改進的已加工表面的耐蝕性和光澤度以及增強的具有抗刮傷性的硬度。

本發明的合金包含1～40(重量)％的TiC、TiN或其混合物、0.05～1.0(重量)％的Co、Ni或其混合物、其余量是不可避免的雜質以及WC。

在本發明的合金中還可加入0.1～5.0(重量)％的選自TaC、NbC、VC、ZrC、HfC、Mo₂C、Cr₃C₂中的一種或多種碳化物。

在本發明超硬合金中加入少量TaC、NbC、VC、ZrC、HfC、Mo₂C和/或Cr₃C₂是為了抑制晶料生長；而加入TiC是為了減輕最終材料的重量；加入TiN是為了強化合金的性能。

眾所周知，當氮加入以WC-TiC組合物為基的超硬合金中時，抑制在燒結期間的一氮化物相的晶料生長并制成微細合金結構，因此可大大改善合金的強度和抗氧化性能。

按照本發明，通加入很少量的粘結相(鈷、鎳或其混合物)而實施燒結工序，從而在較低燒結溫度下也能得到具有良好結構，而幾乎無孔隙和無晶料生長的完整合金。

如果粘結相的含量太低，則由于碳化物的晶粒生長增加和結構變成不均勻性而不能滿足要求。

另一方面，如果粘結相的含量太高，則作為常規技術，使硬度有所增加，但是碳含量降低，從而增加有害η-相的形成以及降低表面的硬度和光澤度。

盡管可只使用Co粘結相，但是為改善合金強度和合金的穩定性，使用Co和Ni的混合粘結相更令人滿意。

這樣，本發明合金的第一個特征是比其它手表或裝飾材料具有優越的已加工表面的光澤度。

這是因為本發明合金的結構沒有粘結相并含有很細而均勻的碳化物，從而避免不均勻的粘結(微小的不均勻性，它是在合金表面磨損時由較低硬度部分的過度磨損和較高硬度部分的較少磨損所引起的)。

由于高硬度的碳化物相和低硬度的粘結金屬相之間的硬度差異而導致的在其表面上的不均勻粘結，而使常規的超硬合金的光澤度低。

其次，本發明合金具有比一般超硬合金硬度(Hv)約1400-1800(在上述日本特許公開號59-13045情況下，硬度僅1030～1100)高得多的硬度(2200Hv或更高)，因此，具有優良的抗刮傷性。

盡管常規的超硬合金，當粘結相量增加時其硬度降低，但本發明合金幾乎沒有粘結相，而具有高硬度。

第三，本發明合金含有很少量的粘結相，所以不會產生因含有害重金屬所引起的問題或皮膚過敏。

第四，本發明合金具有非常低的磁性(實質上無磁性)，因此，它屬于非磁材料。

例如，本發明合金的磁飽和值約為WC-10(重量)％Co的超硬合金的5％。

第五，本發明合金具有很優越的耐蝕性。

超硬合金的腐蝕是因粘結相的腐蝕所引起的。因此，幾乎不含粘結相的本發明材料沒有導致腐蝕的主要起因，因此，具有優越的耐蝕性。

現在通過以下實施例對本發明進行說明。

實施例

考慮到表面光澤度和燒結性能，本發明采用相當細顆粒的原料粉，其中：WC≤2μm，TiC和TiN≤1.5μm，TaC、NbC、VC≤1μm，Co為1μm，Ni為4μm。其成分示于以下表1中。