一种雪茄刀用硬质合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种雪茄刀用硬质合金材料及其制备方法。所述雪茄刀用硬质合金材料的制备包括下述重量百分比的原料：碳化钨粉末88%

【技术实现步骤摘要】
一种雪茄刀用硬质合金材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及硬质合金材料领域，具体涉及一种雪茄刀用硬质合金材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]雪茄是一种烟草制品，由干燥及经过发酵的烟草卷制而成，吸食时，需要用专业的雪茄刀切掉雪茄头，尽管这是一把小小的剪刀，生产商却不遗余力地在它的外观设计、材质和配件上花费心思，使它变得更漂亮、具有品位，当然也更昂贵。
[0003]目前市面上雪茄刀刀体的材质是不锈钢、高速钢等铁基材质。尽管其材质加工相对简单，但质地硬度仍较软，长时间使用或使用不当，刀刃很容易钝化或刃口卷曲，相同作用力下，刀刃就更难将雪茄帽切除，直接影响雪茄刀使用的便利性，造成使用者频繁更换刀片或将整体丢弃，影响雪茄刀的整体品质和雪茄刀使用者的使用体验，并且使用成本较高。
[0004]本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
[0005]1、现有技术中制备雪茄刀材料的硬度较低，如常用的材料440不锈钢洛氏硬度不足60HRC(核81.2HRA),再硬一些的高速钢硬度通常也不足70HRC(核86HRA)，刀刃很容易钝化或刃口卷曲，刀片更换频率高，影响雪茄刀的整体品质和使用者的使用体验，并且使用成本高。
[0006]2、由于雪茄烟叶含如焦油等油脂，使用现有雪茄刀材质，很容易在切割过程中粘附焦油长时间使用难以去除，直接影响雪茄刀的品质感。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种雪茄刀用硬质合金材料，以解决现有技术制备雪茄刀材料的硬度较低，刀刃很容易钝化或刃口卷曲，刀片更换频率高，易纳污，影响雪茄刀的整体品质和使用者的使用体验，并且使用成本高的技术问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0009]本专利技术提供的一种雪茄刀用硬质合金材料，其制备包括下述重量百分比的原料：碳化钨粉末88％
‑
95％；钴粉末0
‑
10％；镍粉末0
‑
10％；高纯碳黑粉末0
‑
0.02％；钨粉0
‑
0.3％；碳化钽0
‑
0.5％；碳化铬0
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1％；碳化铌0
‑
0.5％；氮化铝晶须0
‑
0.5％；氮化钛晶须0
‑
0.5％；各原料的重量百分比之和为100％。
[0010]进一步的，各原料的重量百分比分别为：碳化钨粉末88％
‑
92％；钴粉末6
‑
10％；镍粉末0
‑
8％；高纯碳黑粉末0
‑
0.01％；钨粉0
‑
0.1％；碳化钽0.3
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0.5％；碳化铬0.5
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0.8％；碳化铌0.3
‑
0.5％；氮化铝晶须0.2
‑
0.3％；氮化钛晶须0.2
‑
0.3％；各原料的重量百分比之和为100％。
[0011]进一步的，各原料的重量百分比分别为：碳化钨粉末88.79％；钴粉末9％；高纯碳黑粉末0.01％；碳化钽0.4％；碳化铬0.8％；碳化铌0.4％；氮化铝晶须0.3％；氮化钛晶须0.3％。
[0012]进一步的，其制备还包括成型剂，所述成型剂的加入量为原料总重量的1.5
‑
3％。
[0013]进一步的，所述成型剂为石蜡或PEG。
[0014]本专利技术提供的雪茄刀用硬质合金材料的制备方法，包括下述步骤：
[0015](1)混合：将各原料按配比进行混合，得到混合均匀的混合料；
[0016](2)干燥制粒：将步骤(1)所得的混合料进行干燥并制粒，得到粉料；
[0017](3)压制：将步骤(2)得到的粉料通过模具压制成所需形状的压坯；
[0018](4)烧结：将步骤(3)得到压坯进行烧结，得到雪茄刀用硬质合金材料。
[0019]进一步的，所述步骤(1)中，采用球磨机进行湿法球磨，球磨时间为30
‑
90小时，球磨时加入成型剂，成型剂的加入量为原料总重量的1.5
‑
3％；球磨介质为乙醇或己烷，球磨介质的加量为原料重量的30
‑
45％；所用磨球为硬质合金球或研磨棒，其用量为原料总重量的3
‑
6倍。
[0020]进一步的，所述步骤(2)中，采用喷雾干燥制粒：干燥介质为高温氮气，保证喷雾干燥塔内氧含量小于2％，喷雾压力为900
‑
1500kPa，喷嘴尺寸为0.8
‑
1.5mm，出口温度控制在93
‑
98℃。
[0021]进一步的，所述步骤(3)中，采用双向模压方式：所得压坯厚度与雪茄刀片的厚度相适应，压坯收缩系数为1.2
‑
1.25。
[0022]进一步的，所述步骤(4)中，采用真空脱脂、低压烧结方式，真空脱脂：从室温升温至800℃为真空脱脂过程，在200
‑
400℃保温4
‑
7小时；低压烧结：烧结温度在1400
‑
1500℃，加压压力为4
‑
6MPa，并保持0.5
‑
1小时。
[0023]进一步的，在真空脱脂时，从室温升温至200℃以及从400℃升温至800℃的过程中控制升温速度≤6℃/min。
[0024]基于上述技术方案，本专利技术实施例至少可以产生如下技术效果：
[0025](1)本专利技术提供的雪茄刀用硬质合金材料及其制备方法，是以碳化钨、钴和镍作为主料，是硬质合金的主体成分，主料性质及配比直接影响整体材质的性能。碳化钨作为硬质相，其莫氏硬度可达9
‑
9.5(目前已知最硬金刚石为10，铁的硬度仅为4
‑
5)，为硬质合金提供骨架，其具有极高的硬度和熔点(可达2870℃)，其性质及占比直接决定材质的硬度和耐磨性；钴和镍作为粘结相，通过将其与硬质相经湿式球磨混合、干燥、制粒、压制、高温烧结、冷却，使硬化相均匀分布在粘结金属组成的网格里，彼此紧密地联系在一起，形成一个牢固的整体。其中，硬质合金的硬度取决于硬质相含量和晶粒粒度，即硬质相含量越高、晶粒越细，则硬度也越大。硬质合金的韧性由粘结相金属决定，粘结金属含量越高，抗弯强度越大。
[0026](2)本专利技术提供的雪茄刀用硬质合金材料及其制备方法，是以高纯碳黑粉末及钨粉作为调节剂；硬质合金中，WC理论含碳量为6.128％，当WC含碳量大于理论含碳量，则WC中出现游离碳(WC+C，渗碳)。游离碳的存在，烧结时使其周围的WC晶粒长大，致使硬质合金晶粒不均匀，同时出现渗碳，材质的硬度及耐磨性急剧下降，以致满足不了使用条件；当WC含碳量小于理论含碳量，则WC中出现脱碳相(η相)，其出现会导致硬质合金材料的韧性值急剧下降，使用过程中极易崩缺。因此，本专利技术通过高纯碳黑粉末及钨粉来调节硬质合金碳含量，高纯碳黑粉末起本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雪茄刀用硬质合金材料，其特征在于，其制备包括下述重量百分比的原料：碳化钨粉末88%
‑
95%；钴粉末0
‑
10%；镍粉末0
‑
10%；高纯碳黑粉末0
‑
0.02%；钨粉0
‑
0.3%；碳化钽0
‑
0.5%；碳化铬0
‑
1%；碳化铌0
‑
0.5%；氮化铝晶须0
‑
0.5%；氮化钛晶须0
‑
0.5%；各原料的重量百分比之和为100%。2.根据权利要求1所述的雪茄刀用硬质合金材料，其特征在于，各原料的重量百分比分别为：碳化钨粉末88%
‑
92%；钴粉末6
‑
10%；镍粉末0
‑
8%；高纯碳黑粉末0
‑
0.01%；钨粉0
‑
0.1%；碳化钽0.3
‑
0.5%；碳化铬0.5
‑
0.8%；碳化铌0.3
‑
0.5%；氮化铝晶须0.2
‑
0.3%；氮化钛晶须0.2
‑
0.3%；各原料的重量百分比之和为100%。3.根据权利要求1所述的雪茄刀用硬质合金材料，其特征在于，各原料的重量百分比分别为：碳化钨粉末88.79%；钴粉末9%；高纯碳黑粉末0.01%；碳化钽0.4%；碳化铬0.8%；碳化铌0.4%；氮化铝晶须0.3%；氮化钛晶须0.3%。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的雪茄刀用硬质合金材料，其特征在于，其制备还包括成型剂，所述成型剂的加入量为原料总重量的1.5
‑
3%。5.根据权利要求4所述的雪茄刀用硬质合金材料，其特征在于，所述成型剂为石蜡或PEG。...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘辉，单成，鲁攀，杨成亮，刘毅，邱嵩，颜焰，刘强，
申请(专利权)人：四川省新材料工业设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：