本发明涉及粉末冶金技术领域，尤其涉及一种以nbc为主相的导向辊生产工艺。
背景技术：
导向辊即为用于导向的辊子，常用于为运动的物体进行导向，或对偏离预定轨道的物体进行微调。
现有市场上导向辊材质一般为高铬铸钢或wc-co基硬质合金材质。铸钢材质的导向辊在热轧环境下容易产生成分偏析形成裂纹；同时钢基体相过热，会导致奥氏体晶粒粗大，材料热疲劳抗力下降。wc-co基材质导向辊缺点：wc在高速滑动时易形成挥发性强的wo3，并且在高温时wc在fe基工件材料中的高溶解度会促进导辊的磨损。
技术实现要素：
为了解决相关技术中导向辊易偏析产生裂纹且易磨损的技术问题，本发明实施例提供了一种以nbc为主相的导向辊生产工艺，其目的在于防止导向辊在高温烧结过程中出现偏析现象，并提高导向辊的耐磨性能以及抗冲击性能，减少机械损耗。
本发明提供了一种以nbc为主相的导向辊生产工艺，包括以下工艺步骤：
a、配料：按质量百分比将60～70％nbc粉末，15～20％wc粉末，15～20％ni粉末混合；
b、球磨入蜡：将石蜡、油酸倒入球磨机进行球磨，混合均匀后加入步骤a中的混合粉料与酒精，继续球磨一定时间；
c、喷雾干燥：将步骤b中球磨得到的料浆放置于封闭循环回路中并对其进行喷雾干燥以制得粉料颗粒；
d、压制修胚：将粉料颗粒通过模具压制成型，并将压制成型后的毛胚通过车床进一步加工其尺寸；
e、烧结成型：将经步骤d处理后的毛胚放入烧结炉中烧结成型。
通过上述步骤，以nbc为主相，少量的ni和wc为辅相，由于nbc与ni具有较好的浸润性，再适当添加wc，从而改善粘结相的性能，提升整体强度，从而提升导向辊的强度，此外，nbc的比重与ni的比重相近，在球磨过程中更容易混合均匀，在液相烧结凝固过程中也不易出现偏析现象，不易产生裂纹；通过在球磨过程中加入石蜡，便于让石蜡与混合粉末混合更均匀，便于增加混合粉末的粘性，便于后续压制成型，提高压胚强度；通过喷雾干燥制粒以提高粉料性能及收缩一致性，使其流动性更好，便于压制成型；最后通过烧结将毛胚收缩成具有一定尺寸形状、组织结构和性能的致密化产品。
可选的，在步骤a中nbc粉末纯度不低于99.5％，费氏粒度小于1.5μm，wc粉末纯度不低于99.9％，费氏粒度为9～14μm，ni粉纯度不低于99.99％，费氏粒度小于2μm。
通过对nbc、ni和wc纯度以及费氏粒度的选择，由于nbc与ni粉具有较好的浸润性，便于三种粉末混合，以改善在烧结过程中以nbc为主相，少量的ni和wc为辅相的混合粉末的粘结相，从而提高导向辊的强度。
可选的，石蜡的蜡比为1.8～3.0％。
在该蜡比范围内，可以增加混合粉末的粘性，便于后续压制成型，提高压胚强度。
可选的，步骤b中球磨机的球料比按5:1，酒精加量按固液比260/kg。
通过对球料比和酒精固液比的选用，便于酒精与粉料和石蜡、油酸混合均匀，防止压制成型后的毛胚各部分成分不均，导致物理性能差异，如耐磨损性较差，抗冲击性能较弱。
可选的，步骤b中加入混合粉料与酒精后的球磨时间为36～48h。
通过对球磨时间的控制，以便保证粉料充分混合均匀，从而避免后续烧结时产生偏析。
可选的，将经步骤c处理过程中先将料浆通过筛网筛选后再输入喷雾塔内以对其进行干燥制粒。
通过对粉料颗粒进行筛选，从而使得粉料颗粒大小近似或相同，从而便于均匀分布于模具型腔内，使得压制成型的毛胚各部分组分相同。
可选的，喷雾塔的供料压力控制在1kpa，喷雾塔的喷料出口温度控制在85℃～105℃。
通过对该压力及喷料出口温度范围的控制，以便于制得流动性为15s，松比为2.0g/cm3的粒子。
可选的，在步骤e中烧结温度为1380℃～1400℃。
通过对烧结温度范围的选用，使得晶粒不会异常长大，有优异的物理性能。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
现有市场上导向辊材质一般为高铬铸钢或wc-co基硬质合金材质。铸钢材质的导向辊在热轧环境下容易产生成分偏析形成裂纹；同时钢基体相过热，会导致奥氏体晶粒粗大，材料热疲劳抗力下降。wc-co基材质导向辊缺点：wc在高速滑动时易形成挥发性强的wo3，并且在高温时wc在fe基工件材料中的高溶解度会促进导辊的磨损。
为了解决相关技术中导向辊易偏析产生裂纹且易磨损的技术问题，本发明实施例提供了一种以nbc为主相的导向辊生产工艺，其目的在于防止导向辊在高温烧结过程中出现偏析现象，并提高导向辊的耐磨性能以及抗冲击性能，减少机械损耗。下面对以nbc为主相的导向辊生产工艺进行举例说明。
一种以nbc为主相的导向辊生产工艺，包括以下工艺步骤：
a、配料：按质量百分比将60～70％nbc粉末，15～20％wc粉末，15～20％ni粉末混合。
在本实施例中，由于nbc与ni粉具有较好的浸润性，再适当添加wc，从而形成以nbc为主相，少量的ni和wc为辅相的混合粉末，以此改善在后续烧结过程中的粘结相，进而提高导向辊的强度，因此，nbc粉末纯度不低于99.5％，费氏粒度小于1.5μm，wc粉末纯度不低于99.9％，费氏粒度为9～14μm，ni粉纯度不低于99.99％，费氏粒度小于2μm。
可选的，按质量百分比将65％nbc粉末，16％wc粉末，19％ni粉末混合。
可选的，nbc粒度为1.28um，wc粒度为10.4um，ni粉粒度为1.2um。
b、球磨入蜡：将石蜡、油酸倒入球磨机进行球磨，混合均匀后加入步骤a中的混合粉料与酒精，继续球磨一定时间。
为了增加混合粉末的粘性以便于压制，石蜡的蜡比为1.8～3.0％。在具体实现方式中，石蜡的蜡种选取52号石蜡，且石蜡按2.7％，油酸按0.1％的比例加入球磨机中，球磨半小时。
在本实施例中，球磨机的球料比按5:1，酒精加量按固液比260/kg，混合粉料与酒精添加入球磨机内后，球磨时间为36～48h，以便于使粉料充分混合，避免后续烧结时产生偏析。
c、喷雾干燥：将步骤b中球磨得到的料浆放置于封闭循环回路中并对其进行喷雾干燥以制得粉料颗粒。
在实际操作过程中，将步骤b中的料浆先用筛网卸料，再转入喷雾塔干燥制粒。进一步地说，筛网选用250目筛网，喷雾塔的供料压力控制在1kpa，喷雾塔的喷料出口温度控制在95℃±10℃，进而制得流动性为15s，松比为2.0g/cm3的粒子。
d、压制修胚：将粉料颗粒通过模具压制成型，并将压制成型后的毛胚通过车床进一步加工其尺寸。
在压制成型过程中，先根据所需制成的毛胚的尺寸和收缩率，将制粒的粉料倒入模具中进行压制成型，收缩系数设置为1.24，再通过车床将压制成型形成的毛胚做修胚处理，即通过车床对毛胚的尺寸做进一步加工以使提高产品的尺寸精度。
e、烧结成型：将经步骤d处理后的毛胚放入烧结炉中烧结成型。
可选的，在步骤e中烧结温度为1380℃～1400℃。在实际操作过程中，将修坯后的产品放入真空烧结炉进行烧结时，最高烧结温度为1390℃，并对其保温半小时，以获得比重8.6g/cm3左右，硬度hra85左右，抗弯强度trs1200mpa左右的导向辊产品。
综上所述，本申请实施例提供的以nbc为主相的导向辊生产工艺，通过以nbc为主相，少量的ni和wc为辅相，借助nbc与ni具有的较好的浸润性，再适当添加wc，从而改善粘结相的性能，提升导向辊的强度，减少磨损，此外，nbc的比重与ni的比重相近，在球磨过程中更容易混合均匀，在液相烧结凝固过程中也不易出现偏析现象，不易产生裂纹；通过在球磨过程中加入石蜡，便于让石蜡与混合粉末混合更均匀，便于增加混合粉末的粘性，便于后续压制成型，提高压胚强度；通过喷雾干燥制粒以提高粉料性能及收缩一致性，使其流动性更好，便于压制成型；最后通过烧结将毛胚收缩成具有一定尺寸形状、组织结构和性能的致密化产品。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。