专利名称：矿用硬质合金材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矿用硬质合金材料，尤其是一种适用于大型采煤机和掘进机硬岩中的矿用硬质合金材料。背景技术：
采煤机和掘进机是煤矿中的一个重要的生产设备，在采煤机和掘进机中的磨损部件中，如各种矿用截齿及刀具，都是使用矿用硬质合金材料制作，因此矿用硬质合金材料是一种重要的原材料，在现有的矿用硬质合金材料中，主要由硬度较高、耐温性较好的碳化钨和耐温性较好的粘结剂钴均勻混合后烧结而成，使硬质合金具有较好的耐温、耐磨及冲击韧性等特性。但随着矿山机械化、公路机械化及凿岩机械化在硬岩中的应用，为提高冲击韧性，大都采用增加钴含量一般重量含量大于11%的方法，提高抗冲击性，来解决在硬岩中的应用；但高含量钴的存在又使硬质合金的耐磨性下降，寿命缩短。
发明内容
为了克服上述技术缺点，本发明的目的是提供一种矿用硬质合金材料，因此延长了硬岩使用的合金体的使用寿命。为达到上述目的，本发明矿用硬质合金材料采取的技术方案是按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴7. 63%-10. 3%、单晶粒度8-18um的碳化钨和辅料。把矿用硬质合金材料，通过烧结方式形成合金体，由于设计了合金材料包含有钴 7. 63%-10. 3%和单晶粒度8-18um的碳化钨，碳化钨保证了合金体的耐温和耐磨的性能，钴保证了合金体的冲击韧性的性能，满足了在硬岩中使用合金体的要求，因此延长了硬岩使用的合金体的使用寿命。本发明设计了，一种矿用硬质合金材料，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴 7. 66%-10. 3%、单晶粒度8-18um的碳化钨和辅料。本发明设计了，一种矿用硬质合金材料，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴
7.9%-10. 1%、单晶粒度8-18um的碳化钨和辅料。本发明设计了，一种矿用硬质合金材料，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴
8.5%-9. 85%、单晶粒度8-18um的碳化钨和辅料。本发明设计了，一种硬质合金，按照重量比，包含有钴7. 63%_10.3%、单晶粒度 8-18um的碳化钨和辅料，其晶粒平均粒度为6-13um。具体实施例方式
本发明的矿用硬质合金材料第一个实施例中，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴7. 63%、单晶粒度Sum的碳化钨和辅料。本发明的矿用硬质合金材料的制备方法 1、混合料制备
把粒度大于35um的碳化钨，通过研磨的方式，使碳化钨的单晶粒度为8um，再把钴粉、 碳化钨粉末和辅料按照包含有钴7. 63%、单晶粒度Sum的碳化钨和辅料的重量比例混合。
2、压制成型
根据不同的产品，把混合料压制成产品的形状，形成产品坯料。3、真空烧结
把压制成型的产品的坯料放入到真空炉中，保持真空炉的温度为1400-1500°C烧结并进行保温，然后冷却出炉。一种硬质合金，通过上述方法制备的硬质合金产品，通过金相显微镜下观察，其晶粒平均粒度为6um。本实施例中，形成的硬质合金的主要性能参数为 D (g\cm3) :14. 61-14. 65。硬度HV3 :1800。硬度HRA: 94. 5。TRS (N/mm2) :3900。本发明的矿用硬质合金材料第二个实施例中，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴10. 3%、单晶粒度ISum的碳化钨和辅料。本发明的矿用硬质合金材料的制备方法 1、混合料制备
把粒度大于35um的碳化钨，通过研磨的方式，使碳化钨的单晶粒度为18um，再把钴粉、 碳化钨粉末和辅料按照包含有钴10. 3%、单晶粒度ISum的碳化钨和辅料的重量比例混合。2、压制成型
根据不同的产品，把混合料压制成产品的形状，形成产品坯料。3、真空烧结
把压制成型的产品的坯料放入到真空炉中，保持真空炉的温度为1400-1500°C烧结并进行保温，然后冷却出炉。一种硬质合金，通过上述方法制备的硬质合金产品，通过金相显微镜下观察，其晶粒平均粒度为13um。本发明的矿用硬质合金材料第三个实施例中，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴8. 5%、单晶粒度13um的碳化钨和辅料。本发明的矿用硬质合金材料的制备方法 1、混合料制备
把粒度大于35um的碳化钨，通过研磨的方式，使碳化钨的单晶粒度为13um，再把钴粉、 碳化钨粉末和辅料按照包含有钴8. 5%、单晶粒度13um的碳化钨和辅料的重量比例混合。2、压制成型
根据不同的产品，把混合料压制成产品的形状，形成产品坯料。3、真空烧结
把压制成型的产品的坯料放入到真空炉中，保持真空炉的温度为1400-1500°C烧结并进行保温，然后冷却出炉。一种硬质合金，通过上述方法制备的硬质合金产品，通过金相显微镜下观察，其晶粒平均粒度为9um。本发明的矿用硬质合金材料第四个实施例中，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴7. 66%、单晶粒度9um的碳化钨和辅料。本发明的矿用硬质合金材料的制备方法 1、混合料制备
把粒度大于35um的碳化钨，通过研磨的方式，使碳化钨的单晶粒度为9um，再把钴粉、 碳化钨粉末和辅料按照包含有钴7. 66%、单晶粒度9um的碳化钨和辅料的重量比例混合。2、压制成型
根据不同的产品，把混合料压制成产品的形状，形成产品坯料。3、真空烧结
把压制成型的产品的坯料放入到真空炉中，保持真空炉的温度为1400-1500°C烧结并进行保温，然后冷却出炉。一种硬质合金，通过上述方法制备的硬质合金产品，通过金相显微镜下观察，其晶粒平均粒度为8um。本发明的矿用硬质合金材料第五个实施例中，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴7. 9%、单晶粒度IOum的碳化钨和辅料。本发明的矿用硬质合金材料的制备方法 1、混合料制备
把粒度大于35um的碳化钨，通过研磨的方式，使碳化钨的单晶粒度为lOum，再把钴粉、 碳化钨粉末和辅料按照包含有钴7. 9%、单晶粒度IOum的碳化钨和辅料的重量比例混合。2、压制成型
根据不同的产品，把混合料压制成产品的形状，形成产品坯料。3、真空烧结
把压制成型的产品的坯料放入到真空炉中，保持真空炉的温度为1400-1500°C烧结并进行保温，然后冷却出炉。一种硬质合金，通过上述方法制备的硬质合金产品，通过金相显微镜下观察，其晶粒平均粒度为llum。本发明的矿用硬质合金材料第六个实施例中，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴10. 1%、单晶粒度17um的碳化钨和辅料。本发明的矿用硬质合金材料的制备方法 1、混合料制备
把粒度大于35um的碳化钨，通过研磨的方式，使碳化钨的单晶粒度为17um，再把钴粉、 碳化钨粉末和辅料按照包含有钴10. 1%、单晶粒度17um的碳化钨和辅料的重量比例混合。2、压制成型
根据不同的产品，把混合料压制成产品的形状，形成产品坯料。3、真空烧结
把压制成型的产品的坯料放入到真空炉中，保持真空炉的温度为1400-1500°C烧结并进行保温，然后冷却出炉。一种硬质合金，通过上述方法制备的硬质合金产品，通过金相显微镜下观察，其晶粒平均粒度为lOum。本发明的矿用硬质合金材料第七个实施例中，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴9. 85%、单晶粒度Sum的碳化钨和辅料。本发明的矿用硬质合金材料的制备方法 1、混合料制备
把粒度大于35um的碳化钨，通过研磨的方式，使碳化钨的单晶粒度为8um，再把钴粉、 碳化钨粉末和辅料按照包含有钴9. 85%、单晶粒度Sum的碳化钨和辅料的重量比例混合。2、压制成型
根据不同的产品，把混合料压制成产品的形状，形成产品坯料。3、真空烧结
把压制成型的产品的坯料放入到真空炉中，保持真空炉的温度为1400-1500°C烧结并进行保温，然后冷却出炉。一种硬质合金，通过上述方法制备的硬质合金产品，通过金相显微镜下观察，其晶粒平均粒度为6um。本发明的矿用硬质合金材料第八个实施例中，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴9. 55%、单晶粒度Ilum的碳化钨和辅料。本发明的矿用硬质合金材料的制备方法 1、混合料制备
把粒度大于35um的碳化钨，通过研磨的方式，使碳化钨的单晶粒度为llum，再把钴粉、 碳化钨粉末和辅料按照包含有钴9. 55%、单晶粒度Ilum的碳化钨和辅料的重量比例混合。2、压制成型
根据不同的产品，把混合料压制成产品的形状，形成产品坯料。3、真空烧结
把压制成型的产品的坯料放入到真空炉中，保持真空炉的温度为1400-1500°C烧结并进行保温，然后冷却出炉。一种硬质合金，通过上述方法制备的硬质合金产品，通过金相显微镜下观察，其晶粒平均粒度为8um。本发明的矿用硬质合金材料第九个实施例中，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴9. 13%、单晶粒度9um的碳化钨和辅料。本发明的矿用硬质合金材料的制备方法 1、混合料制备
把粒度大于35um的碳化钨，通过研磨的方式，使碳化钨的单晶粒度为9um，再把钴粉、 碳化钨粉末和辅料按照包含有钴9. 13%、单晶粒度9um的碳化钨和辅料的重量比例混合。2、压制成型
根据不同的产品，把混合料压制成产品的形状，形成产品坯料。3、真空烧结
把压制成型的产品的坯料放入到真空炉中，保持真空炉的温度为1400-1500°C烧结并进行保温，然后冷却出炉。一种硬质合金，通过上述方法制备的硬质合金产品，通过金相显微镜下观察，其晶粒平均粒度为7um。本发明的矿用硬质合金材料第十个实施例中，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴8. 2%、单晶粒度IOum的碳化钨和辅料。本发明的矿用硬质合金材料的制备方法 1、混合料制备
把粒度大于35um的碳化钨，通过研磨的方式，使碳化钨的单晶粒度为lOum，再把钴粉、 碳化钨粉末和辅料按照包含有钴8. 2%、单晶粒度IOum的碳化钨和辅料的重量比例混合。2、压制成型
根据不同的产品，把混合料压制成产品的形状，形成产品坯料。3、真空烧结
把压制成型的产品的坯料放入到真空炉中，保持真空炉的温度为1400-1500°C烧结并进行保温，然后冷却出炉。一种硬质合金，通过上述方法制备的硬质合金产品，通过金相显微镜下观察，其晶粒平均粒度为9um。我公司是一家专业生产矿用截齿的厂家，在煤矿生产中，使用的截齿要求耐高温和耐磨损，煤矿一般都是软岩层，但在公路建设中，经常遇到硬岩层，而使矿山机械与公路机械有很大的区别，在通过本发明的技术方案设计中，通过矿山用截齿合金体的烧结，发现成型产品的外观质量有很大的提高，同时废品率也降低了很多，使的烧结工艺更简单，通过现场硬岩的应用，效果较好，耐磨性有很大的提高。本发明具有下特点
1、由于设计了合金材料包含有钴7. 63%-10. 3%和单晶粒度8-18um的碳化钨，碳化钨保证了合金体的耐温和耐磨的性能，钴保证了合金体的冲击韧性的性能，满足了在硬岩中使用合金体的要求，因此延长了硬岩使用的合金体的使用寿命。2、在硬岩合金中，我们采用现有国内制造的最粗(碳化钨为粒度大于35um)经充分研磨后其碳化钨的单晶粒平均都为7um以上，由于碳化钨单晶粒的增大，虽然钴量降低了， 但粘结性能却保持不变。钴含量的降低克服了钴耐磨性能低及工作中热应力引起的合金龟裂等缺陷，同时提高了合金的耐磨性和冲击韧性，使合金在硬岩截割中成为可能，此种合金在岩石硬度f> 9时，经现场使用效果较好。3、经实验在硬岩合金中采用钴含量为7. 63%-10. 3%、碳化钨单晶粒大于Sum以上和其他辅料，经充分混合研磨后，在真空炉中烧结后，在金相显微镜下观察而形成的钴含量在7%-10. 3%、平均晶粒大于7um的硬岩合金。在矿用硬质合金材料的技术领域中，凡是包含有按照重量比，包含有钴 7. 63%-10. 3%、单晶粒度8-18um的碳化钨和辅料的技术内容都在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种矿用硬质合金材料；其特征是按照重量比，包含有钴7. 63%-10. 3%、单晶粒度 8-18um的碳化钨和辅料。
2.根据权利要求1所述的矿用硬质合金材料；其特征是按照重量比，包含有钴 7. 66%-10. 3%、单晶粒度8-18um的碳化钨和辅料。
3.根据权利要求2所述的矿用硬质合金材料；其特征是按照重量比，包含有钴7.9%-10. 1%、单晶粒度8-18um的碳化钨和辅料。
4.根据权利要求3所述的矿用硬质合金材料；其特征是按照重量比，包含有钴8.5%-9. 85%、单晶粒度8-18um的碳化钨和辅料。
5.一种硬质合金，按照重量比包含有钴7. 63%-10. 3%、单晶粒度8-18um的碳化钨和辅料，其晶粒平均粒度为6-13um。
全文摘要
一种矿用硬质合金材料，按照重量比，包含有钴7.63%-10.3%、单晶粒度8-18um的碳化钨和辅料，因此延长了硬岩使用的合金体的使用寿命。
文档编号C22C1/05GK102418022SQ20111033464
公开日2012年4月18日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者牛之平 申请人:山东金天牛矿山机械有限公司