粉碎、搅拌、混合、混炼机构件制造技术

本发明专利技术涉及粉碎、搅拌、混合、混炼机构件。改善由日本专利第6922110号公报中公开的包含金属陶瓷的粉碎、搅拌、混合、混炼机构件的抗冲击性，并且赋予高耐腐蚀性。本发明专利技术为包含金属陶瓷的粉碎、搅拌、混合、混炼机构件，以每种元素的质量比成为Ti：15～40％、Mo：2～29％、Cr：1～15％、C：2～20％、Co：Co和Ni合计为30％～55％并且Co/Ni比超过1的方式将原料配合，将它们混合得到混合粉，对该混合粉进行压制成型而得到压制体，将该压制体烧结而得到金属陶瓷。该金属陶瓷具有以TiCN为主成分的芯相2、以覆盖芯相的周围的方式存在且以(Ti，Mo，Cr)(C，N)为主成分的环形相3、和金属相4这3相，通过SEM观察，没有观察到Mo2C相和碳化铬相。C相和碳化铬相。C相和碳化铬相。

【技术实现步骤摘要】
粉碎、搅拌、混合、混炼机构件


[0001]本专利技术涉及包含抗冲击性、耐磨损性和耐腐蚀性优异的金属陶瓷的粉碎、搅拌、混合、混炼机构件。

技术介绍

[0002]本专利技术人在专利文献1中公开了包含抗冲击性和耐磨损性优异的金属陶瓷的粉碎、搅拌、混合、混炼机构件。即，通过采用该专利文献1的技术得到的具有磁性、轻质且使耐磨损性、抗冲击性大幅提高的金属陶瓷，能够使损耗剧烈的粉碎、搅拌、混合、混炼机构件长寿命化。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利第6922110号公报

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的课题
[0007]本专利技术人试制了包含专利文献1所公开的金属陶瓷的粉碎、搅拌、混合、混炼机构件并反复试验，结果可知期望进一步提高抗冲击性。另外可知，根据用途还期望耐腐蚀性的提高。即，在锂离子电池的正极材料、塑料的阻燃剂等含有金属腐蚀性材料的材料的混炼等中使用的情况下，要求高的耐腐蚀性。
[0008]因此，本专利技术的课题在于，改善包含专利文献1中公开的金属陶瓷的粉碎、搅拌、混合、混炼机构件的抗冲击性，并且赋予高耐腐蚀性。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]本专利技术人为了解决上述课题而使其含有Cr，进而考虑到与粉碎、搅拌、混合、混炼机构件所要求的耐磨损性、磁性等其他物性的平衡，重建了用于粉碎、搅拌、混合、混炼机构件的金属陶瓷的组成。
[0011]即，本专利技术通过提供包含如下的金属陶瓷的粉碎、搅拌、混合、混炼机构件，从而解决了上述课题，所述金属陶瓷经如下步骤而得到：以每种元素的质量比成为Ti：15～40％、Mo：2～29％、Cr：1～15％、C：2～20％、Co和Ni合计为30％～55％并且Co/Ni比超过1的方式，将从Ti或Ti化合物、Mo或Mo化合物、Cr或Cr化合物、Co或Co化合物、Ni或Ni化合物、以及碳、碳化物或碳氮化物中任意选择的粉末作为原料，将它们湿式或干式混合，得到混合粉的步骤；以50～300MPa的压力对混合粉进行压制成型而得到压制体的步骤；和将压制体在1300～1700℃、真空、还原、非活性气体、氢或氮的任一气氛下进行烧结的步骤，所述金属陶瓷具有以Ti(C，N)(包含N＝0的情况)为主成分的芯相、以覆盖芯相的周围的方式存在且以(Ti，Mo，Cr)(C，N)(包含N＝0的情况)为主成分的环形相、和金属相这3相，通过SEM观察，没有观察到Mo2C相和碳化铬相。
[0012]专利技术的效果
[0013]根据本专利技术，能够改善包含专利文献1所公开的金属陶瓷的粉碎、搅拌、混合、混炼机构件的抗冲击性，并且能够赋予高耐腐蚀性，能够使粉碎、搅拌、混合、混炼机构件进一步长寿命化。
[0014]作为粉碎、搅拌、混合、混炼机构件，具体而言，能够适合用于双螺杆挤出机用的螺杆元件、机筒、销磨机装置的粉碎销、混合搅拌机的桨叶、珠磨机等粉体处理装置构件等。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的粉碎、搅拌、混合、混炼机构件中使用的金属陶瓷的截面组织的示意图。
[0016]图2为在本专利技术的粉碎、搅拌、混合、混炼机构件中使用的金属陶瓷的截面组织的示意图，所述金属陶瓷在环形相中具有包含Mo相对多的相。
[0017]图3为实施例1的粉碎、搅拌、混合、混炼机构件中使用的金属陶瓷的SEM观察图像。
[0018]附图标记说明
[0019]1 金属陶瓷的截面组织
[0020]2 芯相
[0021]3 环形相
[0022]4 金属相
[0023]5 Mo相对多的相
具体实施方式
[0024]本专利技术的粉碎、搅拌、混合、混炼机构件可以通过以下的内容来实施。
[0025]首先，以每种元素的质量比成为Ti：15～40％、Mo：2～29％、Cr：1～15％、C：2～20％、Co：10～50％、Co和Ni合计为30％～55％并且Co/Ni比超过1的方式，将从Ti或Ti化合物、Mo或Mo化合物、Cr或Cr化合物、Co或Co化合物、Ni或Ni化合物、以及碳、碳化物或碳氮化物中任意选择的粉末作为原料。
[0026]例如，作为Ti的化合物，可以是TiC、TiN、TiCN、(Ti，Mo)(C，N)、(Ti，W)(C，N)那样的碳化物、氮化物、碳氮化物、复合碳氮化物的任一种形态。对于Mo、Cr、Co、Ni，也同样。另外，作为碳(C)源，可以使用碳、碳化物或碳氮化物。
[0027]然后，将它们湿式或干式混合，得到混合粉，将该混合粉在50～300MPa的压力下压制成型，得到压制体，将该压制体在1300～1700℃、真空、还原、非活性气体、氢或氮的任一气氛下烧结，由此得到包含金属陶瓷的粉碎、搅拌、混合、混炼机构件。该金属陶瓷具有芯相、环形相和金属相这3相，以下说明具体的各相的设计。应予说明，在以下的说明中，每种元素的质量比都是原料阶段的质量比。
[0028](芯相、环形相的设计)
[0029]通过使C为2～20％，形成烧结性改善、由微细的芯相和环形相组成的硬质相。C小于2％时，没有生成充分的体积的芯相和环形相，耐磨损性降低。另一方面，在添加了多于20％的C的情况下，产生游离碳相，机械特性(强度、硬度、抗冲击性)大幅降低，同时耐腐蚀性也降低。
[0030]N可以不添加，在添加N的情况下，可以在超过0且5％以内的范围内任意添加。通过
添加N，环形相的厚度倾向于变小，耐磨损性和抗冲击性提高。另外，通过使N为5％以下，从而能够抑制烧结中产生的氮气引起的合金中的气孔残留，能够实现机械特性的提高。
[0031]进而，优选为C：N＝7：3～10：0。通过将C：N比率设为该范围，从而保持金属相和由芯相和环形相组成的硬质相的良好的润湿性，致密性提高。
[0032]将Mo在2～29％的范围混合。形成芯相的TiCN与形成金属相的Co、Ni的润湿性差，而通过添加Mo2C等生成的环形相，能够改善由芯相和环形相组成的硬质相的润湿性。由此，材料的烧结性提高，能够提高机械特性。另外，从提高耐腐蚀性的观点出发，Mo的添加也是有效的。另一方面，在添加多于29％的Mo的情况下，抗冲击性降低。
[0033]将Cr在1～15％的范围混合。Cr小于1％时，无法得到充分的耐腐蚀性。另一方面，在添加多于15％的Cr的情况下，耐磨损性、磁性降低。
[0034]Cr和Mo的合计(Cr+Mo)优选为3～30％。(Cr+Mo)越多，耐腐蚀性越提高，但在多于30％的情况下，有可能出现异常相，抗冲击性降低。
[0035]W可以不添加，在添加W的情况下，可以在超过0且小于10％的范围内任意添加。通过添加W，能够进一步提高耐磨损性。这是因为，由芯相和环形相组成的硬质相通过W原子而固溶强化，不易引起磨料磨损时的硬质相的破坏。
[0036]应予说明，在使Mo和W合计为35％以下的情况下，没有形成W和Co、Mo和Co、或W和Mo和Co的合金，抗冲击性进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.包含金属陶瓷的粉碎、搅拌、混合、混炼机构件，其中，所述金属陶瓷经如下步骤而得到：以每种元素的质量比成为Ti：15～40％、Mo：2～29％、Cr：1～15％、C：2～20％、Co和Ni合计为30％～55％并且Co/Ni比超过1的方式，将从Ti或Ti化合物、Mo或Mo化合物、Cr或Cr化合物、Co或Co化合物、Ni或Ni化合物、以及碳、碳化物或碳氮化物中任意选择的粉末作为原料，将它们湿式或干式混合，得到混合粉的步骤；以50～300MPa的压力对混合粉进行压制成型而得到压制体的步骤；和将压制体在1300～1700℃、真空、还原、非活性气体、氢或氮的任一气氛下进行烧结的步骤，所述金属陶瓷具有以Ti(C，N)为主成分的...

【专利技术属性】
技术研发人员：真岛克弥，黑木史哉，上野修司，大塚健嗣，皆川泰范，前田祐，
申请(专利权)人：日本钨合金株式会社，
类型：发明
国别省市：