高炉开口钻头金属陶瓷刀头材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109355542A(43)申请公布日2019.02.19(21)申请号201811346274.0C23C14/16(2006.01)(22)申请日2018.11.13(71)申请人武汉新科冶金设备制造有限公司地址430081湖北省武汉市化学工业区八吉府街胡漖村工业园(72)发明人黄玉叔黄强周望珍(74)专利代理机构武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙)42231代理人黄君军(51)Int.Cl.C22C29/10(2006.01)C22C1/05(2006.01)C22C1/10(2006.01)B22F3/12(2006.01)C23C14/48(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称高炉开口钻头金属陶瓷刀头材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种高炉开口钻头金属陶瓷刀头材料，按质量份数计，包括以下组分，TiC55～65份，NbC0.7～1.2份，Ta1.5～2.8份，Ni25～30份，Mo5～8份，Y1.0～1.5份。本发明提供的高炉开口钻头金属陶瓷刀头材料采用碳化钛为主要组分，成本大幅度降低，而与其他组分以特定比例配合形成的刀头材料耐高温和耐磨性能均大幅度提高，平均使用寿命提高两倍以上，工作效率提高一倍以上。CN109355542ACN109355542A权利要求书1/1页1.一种高炉开口钻头金属陶瓷刀头材料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分，TiC55～65份，NbC0.7～1.2份，Ta1.5～2.8份，Ni25～30份，Mo5～8份，Y1.0～1.5份。2.根据权利要求1所述的高炉开口钻头金属陶瓷刀头材料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分，TiC60份，NbC1份，Ta2份，Ni028.8份，Mo7份，Y1.2份。3.一种高炉开口钻头金属陶瓷刀头材料制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1～2任一所述的高炉开口钻头金属陶瓷刀头材料，包括下列步骤：将TiC、NbC、Ta、Ni、Mo、Y球磨混合，形成第一混合物料，对所述第一混合物料进行干燥；将所述第一混合物料进行真空加压烧结，得初成品；将所述初成品在预定真空内加热至1100℃～1500℃，保温3～5小时，降温至180℃～200℃，保温24小时。4.根据权利要求3所述的高炉开口钻头金属陶瓷刀头材料制备方法，其特征在于，所述初成品在预定真空内加热至1150℃，保温4小时。5.根据权利要求3或4所述的高炉开口钻头金属陶瓷刀头材料制备方法，其特征在于，对所述初成品进行离子注入处理，在所述金属陶瓷刀头材料表面的刃部范围内注入金属Ti、Nb或Ta中的至少一种。2CN109355542A说明书1/4页高炉开口钻头金属陶瓷刀头材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及硬质合金材料领域，特别是涉及一种高炉开口钻头金属陶瓷刀头材料及其制备方法。背景技术[0002]我国现行的各类硬质合金钻头，只有地矿开采的标准，而没有冶金行业高炉开口的硬质合金标准，由于开采地矿的使用条件有水冷，因此钻头的使用环境一般不会超过200℃，而高炉炼铁炉使用的钻头一般要在800℃左右的条件下工作，因此没有统一的标准参考，现市场上有销售的，一般都是参照YG8标准制造代用，YG8的化学成分与力学性能可参见《高炉炼铁生产技术手册》(，周传典编)，其中WC含92％，Co含8％，密度为14.5，抗弯强度不小于150，硬度不小于HKA89。[0003]该性能刀头是用于切削工作毛坯、铸铁的优选切削刀具，用在炼铁高炉高温条件下则远远不能满足生产要求，主要原因在于：红硬性差，只适用于600℃以下短时瞬间，超过600度以上，其强度和硬度均会下降一半。由于红硬性差，故耐磨性也差，在600℃工作条件下，刀头磨损超过8分钟即磨损严重，无法继续工作。由于红硬性、耐磨性差，因此使用寿命很短，一般450m3小高炉铁口深不到2米免强可用一次，1000m3高炉铁口深2米以上要用1-2个钻头才能打穿一个孔，2000m3铁口深不到3米以上高炉要用2-3个钻头才能打穿一个孔，3000m3以上高炉，铁口深都在3米以上，要用3-4个钻头才能打穿一个孔。由此可见，采用这种材料制成的刀头成本高、效率低。发明内容[0004]基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种高炉开口钻头金属陶瓷刀头材料及其制备方法。[0005]一种高炉开口钻头金属陶瓷刀头材料，按质量份数计，包括以下组分，[0006]TiC55～65份，NbC0.7～1.2份，Ta1.5～2.8份，Ni25～30份，Mo5～8份，Y1.0～1.5份。[0007]在其中一个实施例中，按质量份数计，包括以下组分，[0008]TiC60份，NbC1份，Ta2份，Ni028.