TiC基无磁合金、制备及应用的制作方法

本发明涉及粉末冶金领域，尤其涉及tic基无磁合金、制备及应用。

背景技术：

1、由于生产磁性材料的成型模具要求采用无磁性的材料，以往一直用无磁钢如1cr18ni9ti、70mn、9mn9等作为无磁模具材料。然而无磁钢耐磨性较差，硬度低，使用寿命短，而且使用一段时间过后模具内壁严重拉毛、变形等，进而影响磁性材料的尺寸精度和表面质量。

2、无磁硬质合金在粉末冶金行业强磁性粉末的成型用模具、密封环等方面具有明显的优势，不但具有很高的硬度和耐磨性，而且可避免强磁性粉末成型时粘模，提高密封环的抗腐蚀能力。一般的无磁硬质合金多为wc-ni系无磁硬质合金，如yn14就是一种专用无磁硬质合金。然而wc-ni系无磁硬质合金在使用过程中易出现开裂与变形的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种tic基无磁合金、制备及应用，以解决常规的无磁硬质合金易出现开裂与变形的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种tic基无磁合金，按重量百分比计包括：ni 25～40wt％、cr 5.5～8.6wt％、mo 2.5～4.0wt％、c 0.8～1.3％、tic46～66wt％以及其他不可避免的微量杂质。

3、根据本申请的实施方式，按重量百分比计包括：ni 25～40wt％、cr 5.5～8.6wt％、mo 2.5～4.0wt％、c 0.8～1.3％、其他不可避免的微量杂质，余量为tic。

4、根据本申请的实施方式，所述tic基无磁合金的金相组织包括tic相和ni-mo-cr相的两相区；其中，所述tic相的占比为46～66％，所述ni-mo-cr相的占比为35～40％。

5、根据本申请的实施方式，所述tic基无磁合金的硬度为85～89hra，密度为5.80～6.30g/cm3。

6、本发明还提供了一种tic基无磁合金的制备方法，包括以下步骤：

7、将与上述的tic基无磁合金的重量百分比对应的tic原料、ni原料、cr原料和mo原料混合后湿磨，得到湿磨浆料。

8、将所述湿磨浆料制粒，得到坯料。

9、将坯料压制成型，得到型坯。

10、将所述型坯烧结得到所述tic基无磁合金，其中，在所述烧结过程中，真空度为3pa～300pa，烧结温度为1350℃～1450℃。

11、根据本申请的实施方式，在所述湿磨步骤中，湿磨介质为无水酒精，成型剂为peg。其中，无水酒精加入比例为：0.4～0.5l/kg。湿磨时间为30～45小时。

12、根据本申请的实施方式，所述成型剂的加入比例为2.5～3.0％。所述peg包括peg4000和peg1500。所述peg4000和所述peg1500的质量比为2:1～3:1。

13、根据本申请的实施方式，在所述湿磨步骤和所述制粒步骤之间还包括：

14、将所述湿磨浆料经235目过滤。

15、根据本申请的实施方式，所述制粒步骤的制粒方式为喷雾干燥，其中，干燥出口温度为90～95℃，坯料的粒径为0.40～0.43mm。

16、本发明还提供了一种上述的tic基无磁合金或上述制备的tic基无磁合金在成型模具和热压焊头中的应用。

17、上述的tic基无磁合金中，组分包括tic、ni、cr、mo和c，各组分含量的配比合适，使得该tic基无磁合金具有低磁性、高硬度、高耐磨性、高温性能、抗氧化性和防腐蚀性的特性。并且，硬质相采用自润滑系数较低的tic，而不包括wc，因此上述的tic基无磁合金晶粒度分布均匀，内应力一致性良好，不易出现开裂与变形的问题，延长了tic基无磁合金的使用寿命，产品稳定性好。

技术特征：

1.一种tic基无磁合金，其特征在于，按重量百分比计包括：ni 25～40wt％、cr 5.5～8.6wt％、mo 2.5～4.0wt％、c 0.8～1.3％、tic46～66wt％以及其他不可避免的微量杂质。

2.根据权利要求1所述的tic基无磁合金，其特征在于，按重量百分比计包括：ni 33～35wt％、cr 7.0～8.0wt％、mo 3.0～4.0wt％、c 0.8～1.3％、tic53％～55wt％以及其他不可避免的微量杂质。

3.根据权利要求1所述的tic基无磁合金，其特征在于，所述tic基无磁合金的金相组织包括tic相和ni-mo-cr相的两相区；其中，所述tic相的占比为46～66％，所述ni-mo-cr相的占比为35～40％。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的tic基无磁合金，其特征在于，所述tic基无磁合金的硬度为85～89hra，密度为5.80～6.30g/cm3。

5.一种tic基无磁合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述湿磨步骤中，湿磨介质为无水酒精，成型剂为peg；其中，所述无水酒精加入比例为：0.4～0.5l/kg；湿磨时间为30～45小时。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述成型剂的加入比例为2.5～3.0％；所述peg包括peg4000和peg1500；所述peg4000和所述peg1500的质量比为2:1～3:1。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述湿磨步骤和所述制粒步骤之间还包括：

9.根据权利要求5～8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制粒步骤的制粒方式为喷雾干燥，其中，干燥出口温度为90～95℃，坯料的粒径为0.40～0.43mm。

10.一种权利要求1～4中任一项所述的tic基无磁合金或权利要求4～9中任一项制备的tic基无磁合金在成型模具和热压焊头中的应用。

技术总结
本发明提供了一种TiC基无磁合金、制备及应用。该TiC基无磁合金，按重量百分比计包括：Ni 25～40wt％、Cr 5.5～8.6wt％、Mo 2.5～4.0wt％、C0.8～1.3％、TiC46～66wt％以及其他不可避免的微量杂质。上述的TiC基无磁合金中，组分包括TiC、Ni、Cr、Mo和C，各组分含量的配比合适，使得该TiC基无磁合金具有低磁性、高硬度、高耐磨性、高温性能、抗氧化性和防腐蚀性的特性。并且，硬质相采用自润滑系数较低的TiC，而不包括WC，因此上述的TiC基无磁合金晶粒度分布均匀，内应力一致性良好，不易出现开裂与变形的问题，延长了TiC基无磁合金的使用寿命，产品稳定性好。

技术研发人员：李强,武文花
受保护的技术使用者：株洲硬质合金集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1