使用寿命长，穿管数量多，造价低。
[0004]但是，目前的各种铸造顶头制造方法，普遍存在顶头使用寿命低，而各种表面处理顶头则存在复合层与基体结合强度低，使用中复合层易脱落，从而降低顶头使用寿命，采用粉末冶金方法制造的钼合金、钨合金顶头，则存在脆性大，顶头使用安全性差等不足。
【发明内容】
[0005]本发明是在钼合金顶头基础上，通过多元素掺杂和陶瓷颗粒强化，达到降低钼合金脆性，提高钼合金顶头使用寿命的目的。
[0006]本发明的目的可以通过以下措施来实现:
[0007]本发明耐磨钼合金顶头及其制备方法是:
[0008]①先将质量分数为62?67%的金属钼粉、8?12%的Al2O3粉、10?12%的Y2O3粉、8?10%的钛粉、3?5%的锆粉、2?2.5%的碳粉、0.08?0.16%的硼粉在球磨机内进行球磨，球磨3?8h，得到混合均勾的预合金粉末，其中颗粒尺寸为25?30 μ m的钼粉占金属钼粉总质量分数的75?80%，颗粒尺寸为50?150nm的钼粉占金属钼粉总质量分数的25?20%，Al2O3粉的颗粒尺寸为200?500nm，Y 203粉、钛粉、锆粉、碳粉和硼粉的颗粒尺寸均为12?20 μπι ;
[0009]②将步骤①球磨后的预合金粉末进行模压压制成形，压强为180?350MPa，保压时间为0.5?2.5分钟，压制成坯料；
[0010]③烧结:将坯料在1600?2400°C下进行烧结，采用真空氛围、或采用氢气或惰性气体作为保护气体，烧结10?20h后随炉冷却，得到耐磨钼合金顶头。
[0011]发明效果:
[0012]本发明耐磨钼合金顶头与现有技术相比，具有以下特点:
[0013]I)本发明耐磨钼合金顶头硬度高，大于500Hv ;
[0014]2)本发明耐磨钼合金顶头耐磨性好，使用寿命比高镍铬合金钢顶头提高3?4倍，比普通钼合金顶头可以提高100?120% ;
[0015]3)本发明耐磨钼合金顶头强度高，韧性好，使用安全可靠。
【具体实施方式】
[0016]以下结合实施例对本发明做进一步详述，但本发明并不限于以下实施例。
[0017]实施例1:
[0018]一种耐磨钼合金顶头，其具体制备工艺步骤是:
[0019]①先将质量分数为64.84%的金属钼粉、8%的Al2O3粉、12%的Y 203粉、8%的钛粉、5 %的错粉、2 %的碳粉、0.16 %的硼粉在球磨机内进行球磨，球磨8h，得到混合均勾的预合金粉末，其中颗粒尺寸为25?30 μπι的钼粉占金属钼粉总质量分数的80%，颗粒尺寸为50?150nm的钼粉占金属钼粉总质量分数的20% ,Al2O3粉的颗粒尺寸为200?500nm，Y203粉、钛粉、锆粉、碳粉和硼粉的颗粒尺寸均为12?20 μπι;
[0020]②将步骤①球磨后的预合金粉末进行模压压制成形，压强为180MPa，保压时间为2.5分钟，压制成还料；
[0021]③烧结:将坯料在2400°C下进行烧结，采用真空气氛，烧结1h后随炉冷却，得到耐磨钼合金顶头，其硬度为536Hv。
[0022]实施例2:
[0023]一种耐磨钼合金顶头，其具体制备工艺步骤是:
[0024]①先将质量分数为62.42%的金属钼粉、12%的Al2O3粉、10%的Y2O3粉、10%的钛粉、3%的锆粉、2.5%的碳粉、0.08%的硼粉在球磨机内进行球磨，球磨3h，得到混合均匀的预合金粉末，其中颗粒尺寸为25?30 μπι的钼粉占金属钼粉总质量分数的75%，颗粒尺寸为50?150nm的钼粉占金属钼粉总质量分数的25% ,Al2O3粉的颗粒尺寸为200?500nm，Y2O3粉、钛粉、锆粉、碳粉和硼粉的颗粒尺寸均为12?20 μπι;
[0025]②将步骤①球磨后的预合金粉末进行模压压制成形，压强为350MPa，保压时间为
0.5分钟，压制成还料；
[0026]③烧结:将坯料在1600°C下进行烧结，采用氢气作为保护气氛，烧结20h后随炉冷却，得到耐磨钼合金顶头，其硬度为547Hv。
[0027]实施例3:
[0028]一种耐磨钼合金顶头，其具体制备工艺步骤是:
[0029]①先将质量分数为65%的金属钼粉、8.7%的Al2O3粉、11 %的Y2O3粉、9%的钛粉、4%的错粉、2.2%的碳粉、0.10%的硼粉在球磨机内进行球磨，球磨5h，得到混合均勾的预合金粉末，其中颗粒尺寸为25?30 μπι的钼粉占金属钼粉总质量分数的78%，颗粒尺寸为50?150nm的钼粉占金属钼粉总质量分数的22% ,Al2O3粉的颗粒尺寸为200?500nm，Y203粉、钛粉、锆粉、碳粉和硼粉的颗粒尺寸均为12?20 μπι;
[0030]②将步骤①球磨后的预合金粉末进行模压压制成形，压强为250MPa，保压时间为
1.5分钟，压制成还料；
[0031]③烧结:将坯料在2000°C下进行烧结，采用氩气惰性气体作为保护气氛，烧结15h后随炉冷却，得到耐磨钼合金顶头，其硬度为529Hv。
[0032]本发明耐磨钼合金顶头再结晶温度比纯钼高300-400°C，高温下的强度较其他钼材料强度高，硬度大于500Hv，耐磨性更好，本发明耐磨钼合金顶头使用寿命比高镍铬合金钢顶头提高3?4倍，比普通钼合金顶头可以提高100?120 %，且使用安全可靠，推广应用具有良好的社会和经济效益。
【主权项】
1.一种耐磨钼合金顶头的制备方法，其特征在于，采用以下步骤: ①先将质量分数为62?67%的金属钼粉、8?12%的Al2O3粉、10?12%的Y2O3粉、8?10%的钛粉、3?5%的锆粉、2?2.5%的碳粉、0.08?0.16%的硼粉在球磨机内进行球磨，球磨3?8h，得到混合均勾的预合金粉末，其中颗粒尺寸为25?30 μ m的钼粉占金属钼粉总质量分数的75?80%，颗粒尺寸为50?150nm的钼粉占金属钼粉总质量分数的25?20% ,Al2O3粉的颗粒尺寸为200?500nm，Y 203粉、钛粉、锆粉、碳粉和硼粉的颗粒尺寸均为12?20 μπι ; ②将步骤①球磨后的预合金粉末进行模压压制成形，压强为180?350MPa，保压时间为0.5?2.5分钟，压制成坯料； ③烧结:将坯料在1600?2400°C下进行烧结，采用真空氛围、或采用氢气或惰性气体作为保护气体，烧结10?20h后随炉冷却，得到耐磨钼合金顶头。2.按照权利要求1的方法制备得到的耐磨钼合金顶头。
【专利摘要】一种耐磨钼合金顶头及其制备方法，属于耐磨材料技术领域。将质量分数为62～67％的金属钼粉、8～12％的Al2O3粉、10～12％的Y2O3粉、8～10％的钛粉、3～5％的锆粉、2～2.5％的碳粉、0.08～0.16％的硼粉在球磨机内进行球磨，得到混合均匀的预合金粉末，并对预合金粉末进行模压压制成坯料，然后将坯料在1600～2400℃下进行烧结，烧结10～20h后随炉冷却，得到耐磨钼合金顶头。
【IPC分类】C22C32/00, B22F3/16, C22C1/05, C22C27/04
【公开号】CN104911428
【申请号】CN201510174120
【发明人】魏世忠, 蒋志强, 符寒光, 冯锡兰, 张国赏, 徐流杰
【申请人】北京工业大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月13日