專(zhuān)利名稱(chēng)：鑄造碳化鎢及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造碳化鎢及其制備方法。
背景技術(shù)：
鑄造碳化鎢材質(zhì)的焊條廣泛應(yīng)用于模具及石油、礦山工具、航空航海等行業(yè)的零部件的焊接和表面覆蓋層，以取得高耐磨性，高熔點(diǎn)，延長(zhǎng)零部件的使用壽命。現(xiàn)有鑄造碳化鎢粉的制備是將鎢粉和碳化鎢粉按一定重量百分比配制原料粉末，控制原料粉末總含碳量為2.2～2.8wt％，混合均勻，在2580±50℃爐溫下熔煉后球磨破碎，得到的鑄造碳化鎢粉含碳量為3.8～4.0％，硬度值為HRA93.0～93.7，熔點(diǎn)2525±50℃，與Co含量為6％的碳化鎢-鈷硬質(zhì)合金相比的相對(duì)耐磨性為3.4～4.1，鑄造碳化鎢中針狀組織結(jié)構(gòu)＜40％，較易產(chǎn)生應(yīng)力集中，滿(mǎn)足不了上述領(lǐng)域中對(duì)耐磨性、熔點(diǎn)和使用壽命的更高要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述已有技術(shù)的不足，提供一種鑄造碳化鎢中針狀組織結(jié)構(gòu)≥75％，具有更高耐磨性和熔點(diǎn)的高碳鑄造碳化鎢及其制備方法。
本發(fā)明的鑄造碳化鎢主要由95～96wt％(重量百分比)的鎢，3.95～4.10wt％的碳組成。
本發(fā)明的鑄造碳化鎢粉的制備方法包括將鎢粉和碳化鎢粉按一定重量百分比配制原料粉末，混合均勻，在熔煉爐內(nèi)熔煉后進(jìn)行球磨破碎，配料時(shí)控制原料總碳含量為3.0～4.10wt％，熔煉溫度為2700～3100℃。
本發(fā)明通過(guò)控制原料總碳含量和熔煉溫度，制備出總含碳量達(dá)到3.95～4.10wt％(重量百分比)的高碳鑄造碳化鎢，其針狀組織結(jié)構(gòu)≥75％，大大減少了應(yīng)力集中，避免產(chǎn)生裂紋，硬度達(dá)到HRA 93.5～93.8，與Co含量為6％的碳化鎢-鈷硬質(zhì)合金相比的相對(duì)耐磨性達(dá)到4.2～5.0，熔點(diǎn)達(dá)到2650～2900℃，密度也提高到16.7～17.2g/cm3。用于同一種用途時(shí)，與現(xiàn)有鑄造碳化鎢相比，使用壽命提高30％以上，從而滿(mǎn)足了模具及石油等使用領(lǐng)域中對(duì)耐磨性、熔點(diǎn)和使用壽命的高要求。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1.配制300Kg原料，其中W粉50Kg、余量為碳化鎢粉，控制原料中總含碳量為3.0％。原料在球磨機(jī)內(nèi)混合均勻后，在熔煉爐內(nèi)以2700℃進(jìn)行熔煉，然后經(jīng)球磨機(jī)球磨破碎，得到總含碳量為3.95％，鎢含量為96.0％，及主要由鎢粉和碳化鎢粉帶入的Fe等其他雜質(zhì)0.05％，針狀組織結(jié)構(gòu)為75％的鑄造碳化鎢，其硬度為HRA93.5，與Co含量為6％的碳化鎢-鈷硬質(zhì)合金相比的相對(duì)耐磨性(以下實(shí)施例相同)為4.20，密度為16.85g/cm3，熔點(diǎn)為2650℃。在某沖壓模具表面涂覆本發(fā)明的高碳鑄造碳化鎢與涂覆現(xiàn)有技術(shù)的鑄造碳化鎢相比(以下實(shí)施例同)，模具使用壽命由原來(lái)的6小時(shí)提高到8.5小時(shí)，提高了41.7％。
實(shí)施例2、配制300Kg原料，其中W粉10Kg、余量為碳化鎢粉，控制原料中總含碳量為3.50％。原料在球磨機(jī)內(nèi)混合均勻后，在熔煉爐內(nèi)以2890℃進(jìn)行熔煉，然后經(jīng)球磨機(jī)球磨破碎，得到總含碳量為3.97％，鎢含量為95.6％，及主要由鎢粉和碳化鎢粉帶入的Fe等其他雜質(zhì)0.43％，針狀組織結(jié)構(gòu)為78％的鑄造碳化鎢，其硬度為HRA93.51，相對(duì)耐磨性為4.26，密度為16.90/gcm3，熔點(diǎn)為2850℃。模具使用壽命由原來(lái)的6小時(shí)提高到9.5小時(shí)，提高了58.89％。
實(shí)施例3、配制300Kg原料，其中W粉20Kg、余量為碳化鎢粉，控制原料中總含碳量為3.58％。原料在球磨機(jī)內(nèi)混合均勻后，在熔煉爐內(nèi)以3000℃進(jìn)行熔煉，然后經(jīng)球磨機(jī)球磨破碎，得到總含碳量為3.98％，鎢含量為95.7％，及主要由鎢粉和碳化鎢粉帶入的Fe等其他雜質(zhì)0.32％，針狀組織結(jié)構(gòu)為88％的鑄造碳化鎢，其硬度為HRA93.60，相對(duì)耐磨性為4.80，密度為16.80g/cm3，熔點(diǎn)為2880℃。模具使用壽命由原來(lái)的6小時(shí)提高到8小時(shí)，提高了33.33％。
實(shí)施例4、配制300Kg原料，其中W粉50Kg、余量為碳化鎢粉，控制原料中總含碳量為3.62％。原料在球磨機(jī)內(nèi)混合均勻后，在熔煉爐內(nèi)以3100℃進(jìn)行熔煉，然后經(jīng)球磨機(jī)球磨破碎，得到總含碳量為4.05％，鎢含量為95.8％，及主要由鎢粉和碳化鎢粉帶入的Fe等其他雜質(zhì)0.15％，針狀組織結(jié)構(gòu)為91％的鑄造碳化鎢，其硬度為HRA93.58，相對(duì)耐磨性為4.96，密度為16.96g/cm3，熔點(diǎn)為2900℃。模具使用壽命由原來(lái)的6小時(shí)提高到8.1小時(shí)，提高了34.5％。
實(shí)施例5、配制300Kg原料，其中W粉30Kg、余量為碳化鎢粉，控制原料中總含碳量為4.10％。原料在球磨機(jī)內(nèi)混合均勻后，在熔煉爐內(nèi)以2900℃進(jìn)行熔煉，然后經(jīng)球磨機(jī)球磨破碎，得到總含碳量為4.10％，鎢含量為95.4％，及主要由鎢粉和碳化鎢粉帶入的Fe等其他雜質(zhì)0.50％，針狀組織結(jié)構(gòu)為95％的鑄造碳化鎢，其硬度為HRA93.7，相對(duì)耐磨性為5.00，密度為17.2g/cm3，熔點(diǎn)為2820℃。模具使用壽命由原來(lái)的6小時(shí)提高到7.8小時(shí)，提高了30％。
權(quán)利要求
1.一種鑄造碳化鎢，主要由95～96wt％的鎢，3.95～4.10wt％的碳組成。
2.權(quán)利要求1所述的鑄造碳化鎢的制備方法，包括將鎢粉和碳化鎢粉按一定重量百分比配制原料粉末，混合均勻，在熔煉爐內(nèi)熔煉后進(jìn)行球磨破碎，其特征是配制原料粉末時(shí)控制原料總碳含量為3.0～4.10wt％，熔煉溫度為2700～3100℃。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高碳鑄造碳化鎢及其制備方法。該鑄造碳化鎢主要由95～96wt％的鎢，3.95～4.10wt％的碳組成。其制備方法包括配料、混合、熔煉、球磨工序，配料時(shí)控制原料總碳含量為3.0～4.10wt％，熔煉爐溫2700～3100℃。本發(fā)明的高碳鑄造碳化鎢具有75％以上的針狀組織結(jié)構(gòu)，硬度達(dá)到HRA 93.5～93.8，熔點(diǎn)達(dá)到2650～2900℃，具有高耐磨性和高熔點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22C1/02GK1546713SQ20031011060
公開(kāi)日2004年11月17日 申請(qǐng)日期2003年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月3日
發(fā)明者張汝南 申請(qǐng)人:株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司