一种无磁镍基硬质合金的快速制备方法与流程

文档序号:31666472发布日期:2022-09-28 00:02阅读:291来源:国知局

1.本发明涉及镍基合金,特别涉及一种无磁镍基硬质合金的快速制 备方法。


背景技术:

2.镍基合金是一种在高温下合成的具有高强度、具有一定抗氧化腐 蚀能力的综合性能合金。
3.无磁合金是指没有磁性的硬质合金材料,采用无磁合金的模具有 效提高性能,使用寿命长,不会出现拉毛变形等,有效提高产品的尺 寸和表面质量。
4.无磁镍基硬质合金拥有镍基合金和无磁合金的优异性能,在现有 技术中,制备工艺高达3-5小时,而且其制备工艺需要增加蜡元素,完 成制备后需要进行排蜡,但排蜡过程中会产生碳元素,而当碳总量超 过5.9%时则得归到含磁合金。
5.与无磁镍基硬质合金相似性能的还有钴基合金,但钴元素不可再 生,且全球存量不高,因此价钱越来越高,难以大范围推广使用。
6.因此,对无磁镍基硬质合金快速制备的研发是一项重要的发展方 向。


技术实现要素:

7.(一)技术问题
8.综上所述,如何解决上述无磁镍基硬质合金的快速制备问题,成 为了本领域技术人员亟待解决的问题。
9.(二)技术方案
10.本发明提供了一种无磁镍基硬质合金的快速制备方法,包括步骤:
11.取镍粉和碳化钨粉,在真空设备内混合均匀,得到真空混合物;
12.将真空混合物填充至模具;
13.真空热压烧结炉对模具内的真空混合物进行加压烧结;
14.其中所述加压烧结的步骤包括:
15.(1)控制首段加温速率为v1,匀速加热至首段温度h1;
16.(2)保持h1温度s1时间;
17.(3)控制尾段加温速率为v2,匀速加热至尾段温度h2;
18.(4)保持h2温度s2时间;
19.所述v1在110~130℃/min,所述h1在1050~1150℃之间,所述s1为加 压烧结总时间t的5~10%,所述v2在80~100℃/min,所述h2在 1200~1350℃之间,所述s2为加压烧结总时间t的10~15%;
20.所述加压烧结的过程维持压力p,所述压力p在80~100mpa之间;
21.所述加压烧结总时间t为≤20min之间。
22.优选地,所述v1、所述h1、所述v2、所述及所述h2以镍基的类型 来确定具体数值;
23.无磁镍基硬质合金为yn8,即无磁镍基硬质合金中镍的重量比含 量为8,碳化钨的
重量比含量为92,此时v1为120℃/min,h1为1100℃ 之间,s1为加压烧结总时间的8%,v2为100℃/min,h2为1280℃,s2为加压烧结总时间的12%。
24.优选地,在无磁镍基硬质合金的厚度相同的情况下,所述加压烧 结总时间t与无磁镍基硬质合金的面积大小正相关。
25.优选地,无磁镍基硬质合金为半径为5cm的圆片时,所述加压烧结 总时间t为15min。
26.(三)有益效果
27.本发明提供了一种无磁镍基硬质合金的快速制备方法,在不添加 蜡的条件下,有效降低碳的产生。能实现稳定的生产,并能及其高速 地完成制备。能高速、时间短地控制时间。
具体实施方式
28.下面结合实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实 施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
29.在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个 以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头 部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为方位或位置关系,仅是为了便 于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须 具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发 明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而 不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.本发明提供了一种无磁镍基硬质合金的快速制备方法,包括步骤:
31.取镍粉和碳化钨粉,在真空设备内混合均匀,得到真空混合物;
32.将真空混合物填充至模具;
33.真空热压烧结炉对模具内的真空混合物进行加压烧结;
34.其中所述加压烧结的步骤包括:
35.(1)控制首段加温速率为v1,匀速加热至首段温度h1;
36.(2)保持h1温度s1时间;
37.(3)控制尾段加温速率为v2,匀速加热至尾段温度h2;
38.(4)保持h2温度s2时间;
39.所述v1在110~130℃/min,所述h1在1050~1150℃之间,所述s1为加 压烧结总时间t的5~10%,所述v2在80~100℃/min,所述h2在 1200~1350℃之间,所述s2为加压烧结总时间t的10~15%;
40.所述加压烧结的过程维持压力p,所述压力p在80~100mpa之间;
41.所述加压烧结总时间t为≤20min之间。
42.优选地,所述v1、所述h1、所述v2、所述及所述h2以镍基的类型 来确定具体数值;
43.无磁镍基硬质合金为yn8,即无磁镍基硬质合金中镍的重量比含 量为8,碳化钨的重量比含量为92,此时v1为120℃/min,h1为1100℃ 之间,s1为加压烧结总时间的8%,v2为100℃/min,h2为1280℃,s2为加压烧结总时间的12%。
44.优选地,在无磁镍基硬质合金的厚度相同的情况下,所述加压 烧结总时间t与无
磁镍基硬质合金的面积大小正相关。
45.优选地,无磁镍基硬质合金为半径为5cm的圆片时,所述加压烧 结总时间t为15min。
46.在加压烧结的步骤(1)控制首段加温速率为v1,匀速加热至首 段温度h1,实现了粉末的软化;在步骤(2)保持h1温度s1时间, 实现了粉末的融合,在步骤控制尾段加温速率为v2,匀速加热至尾段 温度h2中,实现了致密,并在步骤(4)保持h2温度s2时间,保持 了致密性,从而制备出具有无磁的镍基硬质合金,且生产效率极高。
47.实施例:
48.一种yn8无磁镍基硬质合金的快速制备方法,包括步骤:取重量 比为8的镍粉和重量比为92的碳化钨粉,在真空设备内混合均匀,得到 真空混合物;
49.将真空混合物填充至模具;
50.真空热压烧结炉对模具内的真空混合物进行加压烧结;
51.其中所述加压烧结的步骤包括:
52.(1)控制首段加温速率为v1,匀速加热至首段温度h1;
53.(2)保持h1温度s1时间;
54.(3)控制尾段加温速率为v2,匀速加热至尾段温度h2;
55.(4)保持h2温度s2时间;
56.所述v1在120℃/min,所述h1在1100℃之间,所述s1为加压烧结总 时间t的8%,所述v2在100℃/min,所述h2在1280℃之间,所述s2为加 压烧结总时间t的12%;
57.所述加压烧结的过程维持压力p,所述压力p在80~100mpa之间;
58.所述加压烧结总时间t为≤20min之间。
59.当无磁镍基硬质合金为半径为5cm的圆片时,所述加压烧结总时 间t为15min。
60.本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗 漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的 普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明 本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本 发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
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