一种界面强化的采掘用硬质合金材料及其制备方法

文档序号:39391529发布日期:2024-09-18 11:22阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种界面强化的采掘用硬质合金材料,其特征在于:所述硬质合金材料是以界面增强相、回收wc和ticn混合经球磨、喷雾干燥制成混合料,最后进行烧结处理制得,其中界面增强相是ni、zr和mo通过真空熔炼和等离子旋转电极制备的固溶体粉末。

2.如权利要求1所述的一种界面强化的采掘用硬质合金材料,其特征在于:按照质量百分数计,界面增强相为6~15wt %、回收wc为60~70wt %,ticn为15~25wt %,所述固溶体粉末中ni、zr和mo的质量比为8~10:2~4:2~4。

3.如权利要求1或2所述的一种界面强化的采掘用硬质合金材料,其特征在于:所述等离子旋转电极制备的雾化工作电流1500-2000a,进给速度为1-3mm/s,等离子枪形成的等离子弧长为 60~90mm,主弧电流范围为1500-2000a,维弧电流为280-350 a,主轴转速为6000-13000 rpm。

4.一种界面强化的采掘用硬质合金材料的制备方法,其特征在于:是以ni、zr和mo通过真空熔炼和等离子旋转电极制备固溶体粉末,将固溶体粉末、回收wc、ticn混合经球磨、喷雾干燥制成混合料,最后进行烧结处理,所述固溶体粉末中ni、zr和mo的质量比为8~10:2~4:2~4。

5.如权利要求4所述的一种界面强化的采掘用硬质合金材料的制备方法,其特征在于:所述真空熔炼是将ni、zr和mo的单质金属块体(金属纯度大于99%)加入真空感应熔炼炉进行熔炼,熔炼炉真空度0.005-0.05pa,熔炼温度1400~1500℃,金属融化后搅拌使成分均匀,然后进入精炼2~5min,获得铸锭,经加工获得尺寸范围0-90×300-500mm的合金棒。

6.如权利要求4或5所述的一种界面强化的采掘用硬质合金材料的制备方法,其特征在于:所述等离子旋转电极制备的雾化工作电流1500-2000a,进给速度为1-3mm/s,等离子枪形成的等离子弧长为 60~90mm,主弧电流范围为1500-2000a,维弧电流为280-350 a,主轴转速为6000-13000 rpm。

7.如权利要求4-6任一项所述的一种界面强化的采掘用硬质合金材料的制备方法,其特征在于:按照质量占比所述固溶体粉末为6~15wt %、回收wc为60~70wt %,ticn为15~25wt%。

8.如权利要求7所述的一种界面强化的采掘用硬质合金材料的制备方法,其特征在于:所述球磨是将固溶体粉末,回收wc粉和ticn混合,放入行星球磨机中,加入wc球,球料比为5~10:1,按照0.1~0.2l/kg加入无水乙醇,然后进行行星球磨,转速为100-200rpm,球磨时间为48-60 h。

9.如权利要求8所述的一种界面强化的采掘用硬质合金材料的制备方法,其特征在于:所述烧结处理分为两段烧结,第一阶段烧结是在8~10min升至600℃,保温5~8min,然后在3~5min内升至1050℃,此阶段仪器对模具压力由6kn缓慢升至9.5kn,第二阶段烧结是用1~2min升至1100℃,之后再用2~3min升至1200℃,最后在1200℃保温8~10min,此阶段仪器对模具压力由9.5kn分阶段升至15.7kn。

10.一种界面强化的采掘用硬质合金材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:


技术总结
一种界面强化的采掘用硬质合金材料,是以界面增强相、回收WC和TiCN混合经球磨、喷雾干燥制成混合料,最后进行烧结处理制得,其中界面增强相是Ni、Zr和Mo通过真空熔炼和等离子旋转电极制备的固溶体粉末,Ni、Zr和Mo的质量比为8~10:2~4:2~4。本发明解决了Ni和WC基体界面润湿性较差的问题,通过Ni、Mo和Zr的协同作用,达到了弥散强化和净化晶界的目的,从而是的合金材料的硬度和强韧性均得到了显著的提高,实现了提高合金材料硬度的同时,也提高了合金材料的强韧性的双高效果,硬度达到94.2HV,抗弯强度达到3500MPa,断裂韧性达到了13.7MPa·m<supgt;1/2</supgt;以上,从而使得该合金材料满足于采掘领域的使用性能要求。

技术研发人员:何苗锦,李婕,邓莹,郭朝中,吴翔,熊婉,沈堃,阎冬全,姜中涛,张腾航,李建平,姚昕辰
受保护的技术使用者:重庆文理学院
技术研发日:
技术公布日:2024/9/17
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