CN1118016A - 一种耐磨耐腐蚀硬质合金材料 - Google Patents
一种耐磨耐腐蚀硬质合金材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1118016A CN1118016A CN 94115482 CN94115482A CN1118016A CN 1118016 A CN1118016 A CN 1118016A CN 94115482 CN94115482 CN 94115482 CN 94115482 A CN94115482 A CN 94115482A CN 1118016 A CN1118016 A CN 1118016A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- corrosion
- resisting
- alloy
- alloy material
- cobalt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 27
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 12
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 2
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical group [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 17
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910008947 W—Co Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- JPNWDVUTVSTKMV-UHFFFAOYSA-N cobalt tungsten Chemical compound [Co].[W] JPNWDVUTVSTKMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000010068 moulding (rubber) Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910000905 alloy phase Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000004223 radioprotective effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明为一种耐磨、耐腐蚀硬质合金材料，主要用于在腐蚀工况条件下机械密封摩擦副的制造。
目前，机械密封副用材料均采用YG6硬质合金，该合金材料存在耐蚀能力差，成本高等问题。本发明的主要成分为：粘结金属镍0.5～2.5％，铬0.1～0.5％，钼0.5～1％，钴0.1～0.5％，其余为碳化钨。该合金与YG6合金材料相比，具有物理-力学性能好，耐蚀能力高，成本低的优点。
Description
本发明属于硬质合金材料技术领域。适合用作腐蚀介质中特别是高温(沸腾)腐蚀条件下机械密封摩擦付材料。
目前，机械密封普遍采用钨钴类(YG6牌号)合金(成份比钨94％，钴6％见对比文件)。该合金硬度高耐磨性能好且最早应用于机械密封。其缺点是：此类合金耐腐蚀能力差，并且钨钴类合金粘结金属是稀贵金属一钴，使得钨钴类合金成本大为提高，故在使用中受到一定限制。
随着我国石油、化工业的迅速发展，机械密封的工况条件也越来越复杂，例如；对材料耐腐蚀、耐高温、超高压、超高速、防辐射以及在腐蚀介质中的抗颗粒磨损等的要求，使一般硬质合金难以完全适应。
本发明的目的是采用现有合金的生产工艺方法，通过降低合金中粘结金属的含量，选择耐蚀金属添加组元镍等金属来取代粘结金属钴，以使硬质合金中稀贵金属钴的含量大幅度下降，从而实现在不降低原有物理—力学性能指标的情况下，提高硬质合金的耐蚀性能及降低材料成本的任务。
本发明由以下技术方案实现：
一种耐磨、耐腐蚀硬质合金材料，其粘结金属成份配比为：镍0.5～2.5％，铬0.1～0.5％，钼0.5～1％，钴0.1～0.5％，其余为碳化钨。
本发明采取粉沫冶金工艺制取：成份配比：0.5～2.5％镍，0.1～0.5％铬，0.5～1.0％钼，0.1～0.5％钴，其余为碳化钨粉末。将上述成份的粉末原料进行混合湿磨，球料比为3∶1；湿磨介质：酒精；湿磨时间：72～96小时。湿磨后，采用真空干燥，干燥温度：80—120℃，成型前，加入橡胶成型剂。成型压力：1吨/cm2。成型后的毛坯在1450℃～1500℃温度下，真空烧结1～2小时。真空度：10-1～10-2乇。至此即可制取YCN3牌号的耐磨、耐腐蚀的硬质合金材料。
试验和使用实践表明YCN3硬质合金材料与YG6钨钴合金相比具有以下显著的特点：
①具有优良的物理—力学性能
YCN3合金具有优良的物理—力学性能，其密度、硬度、耐磨性高于YG6合金，且具有较低的热膨胀系数和良好的导热性能，与同种材料对磨，摩擦系数低于YG6合金，其物理—力学性能见表(一)。
②抗腐蚀能力强
YCN3牌号的合金具有优良的化学稳定性，抗腐蚀能力强，在酸性介质中(室温)，其腐蚀量较之YG6钨钴合金平均降低一个数量级，在碱性介质中，其腐蚀量为零，尤其在高温(沸腾)腐蚀条件下，YCN3合金的抗腐蚀能力与YG6合金相比提高的幅度更大，见表(二)。
③节约稀贵金属
由于降低了合金中稀贵金属钴的含量使得合金材料成本大大降低。新型YCN3合金材料与原YG6合金材料性能与各项指标的对比参见表
一与表二：
表一为新旧硬质合金材料YCN3与YG6物理一力学性能指标对比。
表二为新旧合金材料YCN3与YG6耐腐蚀性能指标的对比。
由于YCN3合金具有上述明显的优点故适用于制作在腐蚀介质特别是高温(沸腾)条件下机械密封摩擦付材料。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
本发明以耐腐蚀的金属碳化物一碳化钨为主，添加适量的粘结金属镍、铬、钼、钴。本实施例中各种成份的添加量(以100g为例)为：镍2.3g，铬0.5g，钼0.7g，钴0.5g，其余为碳化钨96g。以上成分均为金属粉末，将各粉末原料在酒精中进行混合湿磨(湿磨时间：8.5小时)，混合料浆过300目铜丝筛网，经80°真空干燥，成型前加入橡胶成型剂，干燥过筛，用1吨/cm2的压力成型，成型后的毛坯环在1450℃＋30℃，真空烧结炉中烧结2小时，成品尺寸为φ55×φ49×10(mm)。
YCN3合金经过机械密封试验考核，其耐磨程度和密封性能均达到机械密封的设计要求。
表(一)合金物理—力学性能
| 检测项目 | YCN3 | YG6 |
| 密度(g/cm3)硬度(HRA)抗弯强度(N/mm2)热膨胀系数(X10-6/℃)导热系数(w/m℃)摩擦系数 | 15.0～5.39112964.3930.05 | 14.6～15.089.514214.7920.06 |
表(二)合金耐腐蚀性能
| 牌号 | 98％HNO3 | 30％HCl | 50％H2SO4 | 50％H3PO4 | ||||
| 常温 | 沸腾 | 常温 | 沸腾 | 常温 | 沸腾 | 常温 | 沸腾 | |
| YCN3YG6 | 0.3351.65 | 0.5575.1 | 0.181.85 | 9.37腐蚀严重 | 0.1050.1035 | 0.654.187 | 0.00710.01025 | 0.1510.52 |
| 牌号 | 98％醋酸 | 38％HNO3＋62％H2SO4 | 40％NaOH＋20％NaCl | |||
| 常温 | 沸腾 | 常温 | 沸腾 | 常温 | 沸腾 | |
| YCN3YG6 | 00.0775 | 0.3930.98 | 0.03450.058 | 0.7372 | 00.022 | 00.143 |
Claims (1)
1.一种耐磨、耐腐蚀硬质合金材料，其特征为粘结金属成分配比为：镍0.5～2.5％，铬0.1～0.5％，钼0.5～1.0％，钴0.1～0.5％，其余为碳化钨。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 94115482 CN1118016A (zh) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 一种耐磨耐腐蚀硬质合金材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 94115482 CN1118016A (zh) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 一种耐磨耐腐蚀硬质合金材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1118016A true CN1118016A (zh) | 1996-03-06 |
Family
ID=5037518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 94115482 Pending CN1118016A (zh) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 一种耐磨耐腐蚀硬质合金材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1118016A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1050638C (zh) * | 1995-09-12 | 2000-03-22 | 易林清 | 含铬硬质合金 |
| US7595947B2 (en) | 2006-09-27 | 2009-09-29 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Lens driving device |
| CN111386355A (zh) * | 2018-11-01 | 2020-07-07 | 住友电气工业株式会社 | 硬质合金、切削工具以及硬质合金的制造方法 |
| CN111485157A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-08-04 | 赣州海创钨业有限公司 | 一种耐酸碱性环境的钨钴硬质合金及其制备方法 |
-
1994
- 1994-08-31 CN CN 94115482 patent/CN1118016A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1050638C (zh) * | 1995-09-12 | 2000-03-22 | 易林清 | 含铬硬质合金 |
| US7595947B2 (en) | 2006-09-27 | 2009-09-29 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Lens driving device |
| CN111386355A (zh) * | 2018-11-01 | 2020-07-07 | 住友电气工业株式会社 | 硬质合金、切削工具以及硬质合金的制造方法 |
| CN111485157A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-08-04 | 赣州海创钨业有限公司 | 一种耐酸碱性环境的钨钴硬质合金及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102304657B (zh) | 一种无钼Ti(C,N)基金属陶瓷耐磨耐蚀材料及其制备方法 | |
| CN114645171B (zh) | 一种多主元合金-金刚石磨具材料及其制备方法和应用 | |
| DK2439294T3 (en) | Hard metal Piston | |
| EP0769568A1 (en) | Advanced Mo-based composite powders for thermal spray applications | |
| CN103154290A (zh) | 硬质合金 | |
| CN1118016A (zh) | 一种耐磨耐腐蚀硬质合金材料 | |
| CN108515178A (zh) | 一种铁铜基含油轴承材料及其制备方法 | |
| CN111826570B (zh) | 一种耐高温高耐磨镍基碳化钛粉末及其制备方法 | |
| CN101644206A (zh) | 一种内燃机活塞环 | |
| CN106544566B (zh) | 一种耐腐蚀耐高温硬质合金及其制备方法 | |
| CN119114938B (zh) | 一种航空发动机用铜基石墨密封材料及其制备方法 | |
| CN118639082A (zh) | 一种WNiFeCrCo基自润滑耐磨材料及其制备方法 | |
| CN107116222A (zh) | 一种新型抛丸机叶片镶嵌材料及其制备方法 | |
| CN112813327B (zh) | 一种油性环境耐磨件用高熵合金基复合材料及其制备方法 | |
| JPH10298698A (ja) | 超硬合金 | |
| CN1417360A (zh) | 一种铸造耐蚀耐磨钴基合金 | |
| CN103898387B (zh) | 一种粘结相的TiC/WC复合硬质合金及其制备方法 | |
| CN1257512C (zh) | 高导电耐磨减摩铜基复合材料 | |
| JPH10298699A (ja) | 超硬合金 | |
| CN217709289U (zh) | 一种耐磨性能好的硬质合金长条 | |
| CN1140379C (zh) | 耐高温耐磨蚀的管状焊丝 | |
| CN1166798C (zh) | 一种耐磨钴基合金材料 | |
| CN111755085B (zh) | 高温自补偿耐磨材料、设计方法及制备方法 | |
| CN112144055A (zh) | 一种油田注水泵柱塞表面修复用铁基合金粉末及其制备方法 | |
| CN104550917A (zh) | 一种阀门用耐磨粉末冶金材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |