專利名稱：硬質(zhì)合金耐磨件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硬質(zhì)合金耐磨件及用于制造這種耐磨件的方法。
現(xiàn)有合金耐磨件主要采用高鉻鑄鐵，鎳硬鑄鐵或硬質(zhì)合金制造而成。高鉻鑄鐵或鎳硬鑄鐵廣泛應(yīng)用于大型易磨損件，但硬度不高(≤RHC60)，組織結(jié)構(gòu)不均，耐磨性能不理想。如果全部采用硬質(zhì)合金制造，耐磨性能固然不錯，但造價昂貴，且大型易磨件現(xiàn)有技術(shù)不能生產(chǎn)，因此，近年出現(xiàn)了一種以鑄造碳化鎢顆粒為主的復(fù)合金屬耐磨件，解決了上述幾個問題。但碳化鎢顆粒與釬料組成的合金層不但結(jié)構(gòu)疏松，密度小，硬度分散，大大降低了碳化鎢的耐磨工作性能，使產(chǎn)品壽命與價格比提高不大，末能獲得較大的經(jīng)濟效益。而且其強度低，不能適用于沖擊性強和撞擊嚴(yán)重的工作環(huán)境。
本發(fā)明的目的在于提供一種硬質(zhì)合金耐磨件，既能提高其密度和硬度，達到磨損少，極大地延長工作壽命，又能提高工件的強度，以適應(yīng)于沖擊和撞擊嚴(yán)重的工作環(huán)境，同時還能使產(chǎn)品工作壽命與價格比大大提高，獲得較大的經(jīng)濟效益。
本發(fā)明硬質(zhì)合金耐磨件以鐵材、鋼材或其他普通金屬材料制作并形成所需要的形狀為母體，母體的內(nèi)面或外面耐磨層為一層由碳化鎢粉末、鈷粉末、鎳粉末或鈦粉末等重金屬粉末加膠經(jīng)壓成型并燒結(jié)而形成所需要形狀的硬質(zhì)合金層，母體和硬質(zhì)合金層之間為銅基釬料粘結(jié)層。硬質(zhì)合金層中的碳化鎢粉末、鈷鎳、鈦、鉭粉末等的含量可根據(jù)不同的強度和硬度要求而采用不同的組成配比，銅基釬料通常采用錳白銅浸積合金。
硬質(zhì)合金耐磨件的制造方法是1)根據(jù)工件的形狀及大小用鋼鐵或其他普通金屬材料制作母體；2)根據(jù)工作要求設(shè)計工件工作面耐磨層厚度及其分布范圍，采用碳化鎢粉末、鈷粉末、鎳粉末或鈦粉末等重金屬粉末加膠壓制成形、再經(jīng)燒結(jié)成硬質(zhì)合金；3)根據(jù)上述要求的形狀，采用普通金屬或其他耐高溫材料加工成靠模，并在靠模內(nèi)側(cè)粘上碳類材料；
4)把成型的硬質(zhì)合金粘在碳類材料表面上，連同整個靠?？吭谀阁w上，或者，把成型硬質(zhì)合金先靠在母體上，再靠上靠模，然后固定牢固，并把側(cè)邊和底部的接縫焊接嚴(yán)密，再在上端放置銅基釬料并整體置于爐內(nèi)加熱至銅基釬料熔化，使硬質(zhì)合金與母體粘結(jié)在一起，形成一層復(fù)合硬質(zhì)合金耐磨層。
由于采用碳化鎢粉末合金(根據(jù)不同強度和硬度要求合金的組成配比不同，主要有碳化鎢、鈷、鈦、鎳、銅、釩、鉭等)經(jīng)高壓致密燒結(jié)成耐磨相，其硬度為HRA80～93，強度為100～280kg/mm3，密度10～15.5/cm3，因而，無論比高鉻鐵、鎳硬鑄鐵還是碳化鎢顆粒合金耐磨相的硬度、強度、密度等性能都高出很多。本產(chǎn)品與現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品復(fù)合金屬(鑄造碳化鎢)耐磨件相比①大型工件在高溫釬焊時解決了靠模變形問題；②解決了高溫釬焊時產(chǎn)生氣泡汽孔及其他表面缺陷問題；③產(chǎn)品強度和硬度提高2～10倍，工作壽命提高3倍以上；④產(chǎn)品外觀齊整美觀，便于檢測各種性能；⑤由于釬料不作為耐磨相，因而可減去時效工藝，提高了釬料的塑性及韌性，降低了成本；⑥提高成品率達四成以上；⑦壽命價格比降低了10％。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的硬質(zhì)合金耐磨件及其制造方法作進一步詳細(xì)說明

圖1、是硬質(zhì)合金耐磨件擺式高速磨輥橫截面剖圖；圖2為內(nèi)磨式硬質(zhì)合金耐磨件剖面示意圖。
圖3為局部平面型硬質(zhì)合金耐磨件剖面示意圖。
圖4為方型硬質(zhì)合金耐磨件剖面示意圖。
圖5是硬質(zhì)合金耐磨件擺式高速磨輥釬焊制造過程中固定靠模示意圖。
圖1至圖5中，1為金屬材料制成的母體；2為硬質(zhì)合金層；中間層3為銅基釬料粘結(jié)層；4為靠模；5為碳類材料；6為鋼板；7為銅基釬料。母體1、硬質(zhì)合金層2、靠模4可根據(jù)需要加工制做成各種所需要的形狀(如平面、方形、弧形、球形、臺形等)。硬質(zhì)合金層分兩種辦法制做①小工件可直接壓制一塊成型；②大工件需要壓制出多塊再拼湊成型。在圖5中，先用萬能膠把碳類材料粘在靠模內(nèi)側(cè)面上，后把硬質(zhì)合金粘在碳類材料上，然后與母體配合在一起，用鋼板焊接底部，并在上端焊接一料槽，密封好，投入銅基釬料，置于爐中加熱至800～1200℃，使釬料熔化浸積入母體與硬質(zhì)合金中，保溫10～200分鐘，爐冷后取出，把靠模脫去，即在母體工作面上牢固地粘結(jié)有一層硬質(zhì)合金耐磨層。
權(quán)利要求
1.一種硬質(zhì)合金耐磨件，其特征是硬質(zhì)合金耐磨件以鐵材、鋼材或其他普通金屬材料制作并形成所需要的形狀為母體，母體的內(nèi)面或外面耐磨層為一層由碳化鎢粉末、鈷粉末或鈦粉末等重金屬粉末加膠經(jīng)壓成型并燒結(jié)而形成所需形狀的硬質(zhì)合金層，母體和硬質(zhì)合金層之間為銅基釬料粘結(jié)層。
2.一種如權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)合金耐磨件的制造方法，其特征是1)根據(jù)工件的形狀及大小用鐵材、鋼材或其他普通金屬材料制作母體；2)根據(jù)工件工作面的要求采用碳化鎢粉末、鈷粉末、鎳粉末或鈦粉末等重金屬粉末加膠壓制成形，再經(jīng)燒結(jié)成硬質(zhì)合金；3)根據(jù)上述要求的形狀，采用普通金屬或其他耐高溫材料加工成靠模，并在靠模內(nèi)側(cè)粘上碳類材料；4)把成型的硬質(zhì)合金粘在碳類材料表面上，連同整個靠模靠在母體上，或者把成型硬質(zhì)合金先靠在母體上，再靠上靠模，然后固定牢固，并把側(cè)邊和底部的接縫焊接嚴(yán)密，再在上端放置銅基釬料并整體置于爐內(nèi)加熱至銅基釬料熔化，使硬質(zhì)合金與母體粘結(jié)在一起，形成銅基釬料粘結(jié)層。
3.一種如權(quán)利要求3所述的硬質(zhì)合金耐磨件的制造方法，其特征是銅基釬料的加熱溫度為800～1200℃，并保溫10～200分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硬質(zhì)合金耐磨件及用于制造這種耐磨件的方法。本硬質(zhì)合金耐磨件由母體、硬質(zhì)合金層及中間的銅基釬料粘結(jié)層組成。這種硬質(zhì)合金耐磨件采用銅基釬料對母體和硬質(zhì)合金層進行加熱粘結(jié),制造方法簡單可行,與現(xiàn)有的復(fù)合金屬耐磨件相比,產(chǎn)品強度和硬度提高了2～10倍密度提高65%,工作壽命提高3倍以上,降低了成本,壽命價格比降低了10%。
文檔編號B22F7/02GK1210770SQ98113300
公開日1999年3月17日 申請日期1998年7月31日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月31日
發(fā)明者姚雷雨 申請人:姚雷雨