专利名称：N300硬质合金及其制备方法
技术领域：
本发明涉及合金制造技术领域，特别是一种以镍为粘结相的碳化钨基硬质合金及其制备方法。
背景技术：
硬质合金中的硬质相通常指WC、TiC、VC等，粘结相通常指CiNije等。硬质合金始于WC-Co硬质合金，它是成分最简单，使用范围最广泛的一种合金。但在饮用水设备及输水设备中，传统的硬质合金由于含有Co、Ni、i^e等重金属对人体有害的元素，不能达到相关环保认证(如英国水务中心WRC颁发的WRAS认证)要求，亦不利于保护人们的身体健康。
发明内容
本发明旨在解决现有WC-Co硬质合金含有重金属等对人体有害的元素、不能达到相关环保认证要求、不利于保护人们的身体健康等技术问题，以提供一种能在饮用水系统中使用、可达到相关环保认证要求、有利于保护人们的身体健康、生产成本低和性价比高等优点的一种N300硬质合金及其制备方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。本发明的一种N300硬质合金，含有如下重量比的成分
Ni9. 49 % ‘ 9. 51%Cr3C20. 99% ‘1. 01%Mo0. 49% ‘0. 51%WC余里ο本发明的一种N300硬质合金的制备方法，包括如下步骤
a)取按重量百分比计的下述组分Ni粉9. 49 % 9. 51%、Cr3C2粉0. 99% 1. 01%, Mo粉0. 49% 0. 51%，余量为WC粉，将前述组分混合物加入球磨机中湿磨至粉末粒度为1-2 μ m，得混合料浆；
b)将上述混合料浆过滤、干燥后加入橡胶溶液，搅拌均勻后在90 110°C下干燥15 25分钟，之后过80目筛得混合物；
c)将上述由步骤b)得到的混合物投入模具中，在25 63T压力下压制成型；
d)将上述由步骤c)得到的成型产品置于真空度5 20 、温度为1430 1460°C的条件下保温1 2小时得成品。本发明的一种N300硬质合金的制备方法，其中所述步骤a)中Ni粉的粒径为1 2ym、Ni含量>99. 0 wt % ； Cr3C2粉的粒径为彡2 μ m、Cr含量〉85. 3%、总碳含量为12. 8% 13. 5% ；Mo粉的粒径为2 3 μ m、Mo含量〉99. 8 wt % ；WC粉的粒径为1 2 μ m、总碳含量为 5. 90 5. 94wt%0本发明的一种N300硬质合金的制备方法，其中所述步骤a)中湿磨所用的溶剂为无水乙醇，其添加量为每千克组分混合物添加无水乙醇200-300ml。本发明的一种N300硬质合金的制备方法，其中所述步骤b)中橡胶溶液的添加量为混合料浆总重量的0. 8-1. 0%。
本发明的一种N300硬质合金及其制备方法的有益效果
1.本发明采用M为粘结相、WC为硬质相，既保有原来硬质合金各项使用性
能，又能在饮用水设备中使用，同时降低生产成本。2.本发明采用Mo作为添加剂，改善合金材料的硬度，耐磨性、耐腐蚀性， 比单一使用M有更好的耐腐蚀性。
具体实施例方式本发明的一种N300硬质合金及其制备方法，通过如下实施方式予以进一步说明。实施例1-3之物料配比表
Ni粉含量(％)Cr3C2粉含量(％)Mo粉含量(％)WC粉含量(％)实施例19. 491. Ol0. 5188. 99实施例29. 501. OO0. 5089. OO实施例39. 510. 990. 4989. Ol
按实施例1-3之物料配比表取按重量百分比计的组分Ni粉9. 49 % 9. 51%、Cr3C2粉 0. 99% 1. 01%, Mo粉0. 49% 0. 51%,余量为WC粉。将Ni粉、Cr3C2粉、Mo粉和WC粉加入可倾式球磨机中，球磨机转速为MOr/min，球磨用合金球为直径IOmm左右的WC_6wt%Ni基硬质合金球，球料比为3. 5 :1，球磨时间为55 57h，湿磨所用溶剂为无水乙醇，湿磨至粉末粒度为1 2μπι得混合浆料。之后，将上述混合料浆过滤、干燥后加入原料总质量0. 8 1. 0%的SD橡胶溶液， 拌均勻后在90 110°C下真空干燥15-25分钟后过80目筛得混合物，将所述混合物投入模具中于25 63T压力下压制成型，然后置于真空度5 201 ，温度为1430 1460°C的条件下保温1 2小时得成品。具体实施时无水乙醇的添加量为每千克组分混合物添加200 300ml ；所用Ni粉的粒径为1 2 μ m、Ni含量>99. O wt % ； Cr3C2粉的粒径为彡2 μ m、Cr含量〉85. 3%、总碳含量为12. 8% 13. 5% ；Mo粉的粒径为2 3 μ m、Mo含量〉99. 8 wt % ；WC粉的粒径为1 2 μ m、总碳含量为5. 90 5. 94wt%。根据上述成分和工艺制备的以WC为硬质相，Ni为粘结相硬质合金组织均勻，其晶粒大小约为1. O 2. O μ m，抗弯强度彡2200N/mm2。综上所述，本发明的一种N300硬质合金及其制备方法，能在饮用水设备中的使用，达到相关环保认证要求、生产成本低和性价比高等优点。
权利要求
1.一种N300硬质合金，其特征在于含有如下重量比的成分Ni9. 49% 9. 51%Cr3C20.99% 1.01%Mo0.49% 0.51%WC余量。
2.根据权利要求1所述的一种N300硬质合金的制备方法，其特征在于包括如下步骤a)取按重量百分比计的下述组分Ni粉9.49 % 9. 51%、Cr3C2粉0. 99% 1. 01%, Mo 粉0. 49% 0. 51%，余量为WC粉，将前述组分混合物加入球磨机中湿磨至粉末粒度为 1-2 μ m，得混合料浆；b)将上述混合料浆过滤、干燥后加入橡胶溶液，搅拌均勻后在90 110°C下干燥15 25分钟，之后过80目筛得混合物；c)将上述由步骤b)得到的混合物投入模具中，在25 63T压力下压制成型；d)将上述由步骤c)得到的成型产品置于真空度5 20 、温度为1430 1460°C的条件下保温1 2小时得成品。
3.根据权利要求2所述的一种N300硬质合金的制备方法，其特征在于所述步骤a) 中Ni粉的粒径为1 2 μ m、Ni含量>99. 0 wt % ； Cr3C2粉的粒径为彡2 μ m、Cr含量〉 85. 3%、总碳含量为12. 8% 13. 5% ；Mo粉的粒径为2 3 μ m、Mo含量〉99. 8 wt % ；WC粉的粒径为1 2 μ m、总碳含量为5. 90 5. 94wt%。
4.根据权利要求2所述的一种N300硬质合金的制备方法，其特征在于所述步骤a)中湿磨所用的溶剂为无水乙醇，其添加量为每千克组分混合物添加无水乙醇200-300ml。
5.根据权利要求2所述的一种N300硬质合金的制备方法，其特征在于所述步骤b)中橡胶溶液的添加量为混合料浆总重量的0. 8-1. 0%。
全文摘要
本发明的一种N300硬质合金及其制备方法，涉及合金制造技术领域，旨在解决现有WC-Co硬质合金含有重金属等对人体有害的元素、不能达到相关环保认证要求、不利于保护人们的身体健康等技术问题。本发明的一种N300硬质合金，含有如下重量比的成分Ni粉9.49%～9.51%、Cr3C2粉0.99%～1.01%,Mo粉0.49%～0.51%，余量为WC粉。
文档编号C22C29/08GK102517484SQ20111044131
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者张晓艳, 杨剑忠, 苏华, 谷亩 申请人:四川科力特硬质合金股份有限公司