一种耐腐蚀、耐磨硬质合金制造技术

本发明专利技术公开了制备含有Cr‑Mo‑Ni合金粉，并以Cr‑Mo‑Ni合金粉为粘结相，按重量百分含量计，一种耐腐蚀、耐磨硬质合金由以下组分制备而成：组分A：VC，0.5‑1.0μm，0.1‑1.0%；组分B：Cr‑Mo‑Ni合金粉，粒径0.5‑1.5μm，4‑20%；组分C：WC，0.5‑0.8μm，79‑95.9%。或者，组分B：Cr‑Mo‑Ni合金粉，粒径0.5‑1.5μm，4‑20%；组分C：WC，粒径0.5‑0.8μm，80‑96%；其中组分B按重量百分数计量，采用金属Mo粉末，粒径0.2‑1.0μm，0.1‑10%；金属Cr粉末,粒径0.2‑1.0μm 0.1‑40%；金属Ni粉，粒径0.2‑1.0μm，50‑99.8%；与相同Ni含量的WC—Ni合金相比，减少了Mo，Cr元素溶解进Ni元素的过程，避免了因Cr元素含量高导致第三相的析出，加强了粘结相的耐腐蚀性，减少了WC晶粒长大的趋势，因此制备的合金具有更高的抗弯强度、硬度、耐腐蚀、耐磨等优点。

A kind of hard alloy with corrosion resistance and wear resistance

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀、耐磨硬质合金
本专利技术涉及一种耐腐蚀、耐磨硬质合金，属于金属化工

技术介绍
目前，硬质合金密封环由于具有优异的耐磨性能，被广泛应用于石油、电力、冶金、污水处理、化工及食品等行业。随着科学技术的进一步发展，硬质合金密封环使用工况更为苛刻，如酸、碱、盐等环境，因此硬质合金密封环材料需满足的要求越来越高。WC-Co硬质合金具有较高的硬度、强度和耐磨性能，但腐蚀性能较差，因此不宜在腐蚀性环境下使用。同时，Co作为钴酸锂及三元电池材料的主要原料，受电池等行业影响，近年来单价暴涨近3倍，严重影响WC-Co硬质合金的生产成本。Ni为硬质合金常用粘结剂，且Ni的全球储量巨大，不易受其他行业影响导致价格波动巨大。传统的WC-Ni硬质合金通过加入适量适当的碳化铬、碳化钼等添加剂而具有优异的耐蚀性，但添加剂含量过高会导致合金中有第三相析出，导致合金使用寿命降低。因此，研制一种超细晶耐磨、耐腐蚀材料尤为重要。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种耐腐蚀、耐磨硬质合金，按重量百分含量计，所述的耐腐蚀、耐磨硬质合金由以下原料组分制备而成：组分A：VC，粒径0.5-1.0μm，0-1.0%；组分B：Cr-Mo-Ni合金粉，粒径0.5-1.5μm，4-20%；组分C：WC，粒径0.5-0.8μm，79-96%；一种耐腐蚀、耐磨硬质合金，按重量百分含量计，所述的耐腐蚀、耐磨硬质合金由以下原料组分制备而成：组分B：Cr-Mo-Ni合金粉，粒径0.5-1.5μm，4-20%；组分C：WC，粒径0.5-0.8μm，80-96%；组分B，组分C粉末按球料重量比3:1-5:1，经过球磨过程,制得所需的混合粉，再经过压制、烧结过程制得所述耐腐蚀、耐磨硬质合金。组分A，组分B，组分C粉末按球料重量比3:1-5:1，球磨时间12-36H,转速40-80r/min制得所需的混合粉，经过压制、采用真空烧结或者Ar，N2气体保护烧结，烧结温度1370-1480℃，烧结在最高温度后采用Ar加压，烧结压力3MPA-10MPA，保温保压0.5-2h，制得所述耐腐蚀、耐磨硬质合金。作为优选方案，组分B：Cr-Mo-Ni合金粉，按重量百分含量计，原料组成为：金属Mo粉末，0.1-10%，粒径0.2-1.0μm；金属Cr粉末,0.1-40%，粒径0.2-1.0μm；金属Ni粉末，50-99.8%，粒径0.2-1.0μm。作为优选方案，组分B：Cr-Mo-Ni合金粉的制备方法为：金属Cr、Mo、Ni粉末按球料重量比3:1-5:1，球磨36-72h后获得混合均匀的粉末，采用真空烧结或者Ar，N2气体保护烧结在1300-1700℃共熔融制备Cr-Mo-Ni合金粉，经过破碎、筛分获得0.5-1.5μm的Cr-Mo-Ni合金粉。有益效果：本专利技术提供的一种耐腐蚀、耐磨硬质合金，与相同Ni含量的WC—Ni合金相比，减少了Mo，Cr元素溶解进Ni元素的过程，避免了因Cr元素含量高导致第三相的析出，加强了粘结相的耐腐蚀性，减少了WC晶粒长大的趋势，因此制备的合金具有更高的抗弯强度、硬度、耐腐蚀、耐磨等优点。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本实施例用于一种耐腐蚀、耐磨硬质合金，按重量百分计，本实施例所述合金配方为：组分A：VC，粒径0.5μm，0.3%；组分B：Cr-Mo-Ni合金粉，6%；组分C：WC，粒径0.5μm，93.7%；其中，组分B所述Cr-Mo-Ni合金粉，按重量百分计量，采用4%金属Mo粉末，粒径0.5μm；15%金属Cr粉末，粒径0.8μm；81%金属Ni粉末，粒径0.6μm为原料，放入球磨罐中，按球料重量比3:1，球磨72h后获得混合均匀的粉末，在1500℃真空条件下共熔融制备Cr-Mo-Ni合金粉，经过破碎、筛分获得0.5μm的Cr-Mo-Ni合金粉。本实施例用于一种耐腐蚀、耐磨硬质合金，包括以下步骤：（1）按比例称取组分A、组分B、组分C，并共同盛于硬质合金球磨罐中，按球料比3:1加入合金球，按A、B、C混合物总重量的2%加入石蜡，添加量为每千克组分A、B、C混合物添加300ml无水乙醇,球磨时间12h后湿磨得到均匀细化混合料浆;（2）将上述混合料浆沉淀、过滤，在90-110℃下干燥30-50分钟，之后过100目筛得混合物;（3）将上述由步骤（2）得到的混合物投入模具中，在150-200Mpa/mm2压强下压制成型;（4）将上述由步骤（3）得到的成型产品置于真空度5-15Pa,温度为1450℃的条件下保温1h后，在1450℃充入Ar气体，压强达到5MPa，保温保压0.5h得到制品。本实施例所制备的硬质合金，其抗弯强度≥2700MPa、硬度≥93HRA；与相同Ni含量的WC-6%Ni硬质合金相比，在含有泥沙的原油冲蚀下，使用寿命提高30%。实施例2本实施例用于一种耐腐蚀、耐磨硬质合金，按重量百分计，本实施例所述合金配方为：组分A：VC，粒径0.5μm，0.8%；组分B：Cr-Mo-Ni合金粉，15%；组分C：WC，粒径0.6μm，84.2%；其中，组分B所述Cr-Mo-Ni合金粉，按重量百分计量，采用4%金属Mo粉末，粒径0.6μm；20%金属Cr粉末，粒径0.8μm；76%金属Ni粉末，粒径0.8μm为原料，放入球磨罐中，按球料重量比4:1，球磨56h后获得混合均匀的粉末，在1600℃氮气保护条件下共熔融制备Cr-Mo-Ni合金粉，经过破碎、筛分获得1.2μm的Cr-Mo-Ni合金粉。本实施例用于一种耐腐蚀、耐磨硬质合金，包括以下步骤：（1）按比例称取组分A、组分B、组分C，并共同盛于硬质合金球磨罐中，按球料比4:1加入合金球，按A、B、C混合物总重量的2%加入石蜡，添加量为每千克组分A、B、C混合物添加300ml无水乙醇,球磨时间20h后湿磨得到均匀细化混合料浆;（2）将上述混合料浆沉淀、过滤，在90-110℃下干燥30-50分钟，之后过100目筛得混合物;（3）将上述由步骤（2）得到的混合物投入模具中，在150-200Mpa/mm2压强下压制成型;（4）将上述由步骤（3）得到的成型产品置于真空度5-15Pa,温度为1470℃的条件下保温1h后，在1470℃充入Ar气体，压强达到8MPa，保温保压1h得到制品。本实施例所制备的硬质合金，其抗弯强度≥3000MPa、硬度≥90HRA；与相同Ni含量的WC-15%Ni硬质合金相比，在PH=2的污水浸泡下，耐腐蚀性能提高30%。实施例3本实施例用于一种耐腐蚀、耐磨硬质合金，按重量百分计，本实施例所述合金配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐腐蚀、耐磨硬质合金，其特征在于，按重量百分含量计，所述的耐腐蚀、耐磨硬质合金由以下原料组分制备而成：/n组分B：Cr-Mo-Ni合金粉，粒径0.5-1.5μm，4-20%；/n组分C：WC，粒径0.5-0.8μm，80-96%；/n组分B，组分C粉末按球料重量比3:1-5:1，经过球磨过程,制得所需的混合粉，再经过压制、烧结过程制得所述耐腐蚀、耐磨硬质合金。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀、耐磨硬质合金，其特征在于，按重量百分含量计，所述的耐腐蚀、耐磨硬质合金由以下原料组分制备而成：
组分B：Cr-Mo-Ni合金粉，粒径0.5-1.5μm，4-20%；
组分C：WC，粒径0.5-0.8μm，80-96%；
组分B，组分C粉末按球料重量比3:1-5:1，经过球磨过程,制得所需的混合粉，再经过压制、烧结过程制得所述耐腐蚀、耐磨硬质合金。


2.根据权利要求1所述的耐腐蚀、耐磨硬质合金，其特征在于，组分B：Cr-Mo-Ni合金粉，按重量百分量计，原料组成为：金属Mo粉末，粒径0.2-1.0μm，0.1-10%；金属Cr粉末,粒径0.2-1.0μm0.1-40%；金属Ni粉末，粒径0.2-1.0μm，50-99.8%。


3.根据权利要求2所述的耐腐蚀、耐磨硬质合金，其特征在于，组分B：Cr-Mo-Ni合金粉的制备方法为：金属Cr、Mo、Ni粉末按球料重量比3:1-5:1，球磨36-72h后获得混合均匀的粉末，采用真空烧结或者Ar，N2气体保护烧结在1300-1700℃共熔融制备Cr-Mo-Ni合金粉，经过破碎、筛分获得0.5-1.5μm的Cr-Mo-Ni合金粉。


4.根据权利要求1所述的耐腐蚀、耐磨硬质合金，其特征在于，球磨时间12-36H,转速40-80r/min；采用真空烧结或者Ar，N2气体保护烧结，烧结温度1370-1480℃，烧结到最高温度后采用Ar加压，烧结压力3MPA-10MPA，保温保压0.5-2h。


5.一种耐腐蚀、耐磨硬质合金，其特征在于，按重量百分含量计，所述的耐腐蚀、耐磨硬质合金由以下原料组分制备而成：
组分A：VC，粒径0.5-1.0μm，0.1-1.0%；
组分B：Cr-Mo-Ni合金粉，粒径0.5-1....

【专利技术属性】
技术研发人员：黄启君，万小虎，张义涛，陈铭军，谢慧，
申请(专利权)人：昆山长鹰硬质合金有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32