一种硬质合金/高铬合金基耐磨复合材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102380605A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102380605A(43)申请公布日2012.03.21(21)申请号201110321241.2(22)申请日2011.10.20(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人鲍崇高侯书增邢建东高义民(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人贺建斌(51)Int.Cl.B22D19/16(2006.01)B22C9/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种硬质合金/高铬合金基耐磨复合材料的制备方法(57)摘要一种硬质合金/高铬合金基耐磨复合材料的制备方法，先制作硬质合金/增强体，再给硬质合金增强体的一端焊接铁钉，然后在焊有铁钉的硬质合金增强体表面镀金属缓冲层，再制作易磨损件模型，把制备好的硬质合金插入易磨损件模型中，铁钉朝外，采用消失模铸造工艺浇铸高铬合金，浇铸成型后，取出铸件，切除铁钉，用金刚石砂轮把工作面打磨平整，然后对工件进行热处理，该复合材料增强相分布均匀、体积分数可控范围大，界面残余应力小、热影响区小、结合良好，复合材料硬质合金位于易磨损件的工作面表层，其厚度为10～15mm，可用于制作矿山、建筑、冶金、电力等领域的常温或高温耐磨易损件。CN1023865ACCNN110238060502380620A权利要求书1/1页1.一种硬质合金/高铬合金基耐磨复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将硬质合金废料经过切割加工制成所需形状和尺寸的硬质合金基增强体，除油后进行喷砂处理，最后进行清洗，步骤2，给步骤1处理过的硬质合金基增强体的一端焊接铁钉，焊接采用真空钎焊工艺，钎料选用厚度0.2～0.5mm的高熔点箔状钎料BCu81Ni，步骤3，通过电镀工艺在焊有铁钉的硬质合金基增强体表面镀金属缓冲层，硬质合金若以Co为粘结剂，需先电镀一层镍，厚度为40-80μm，然后再电镀一层铁，厚度为160-200μm；硬质合金若以Ni、Fe或其合金为粘结剂，只需电镀一层铁，厚度为200-250μm，步骤4，根据耐磨易损件的工况，设计高铬合金的形状、尺寸、排列方式和体积分数，体积分数可控范围为：20％～50％，体积分数是高铬合金体积占复合材料体积的比例，并据此制作易磨损件模型上安插硬质合金的盲孔，易磨损件模型为聚苯乙烯泡沫模型或石蜡模型，步骤5，把制备好的硬质合金插入易磨损件模型中，铁钉朝外，浇铸高铬合金，步骤6，浇铸成型后，取出铸件，切除铁钉，用金刚石砂轮把工作面打磨平整，然后对工件进行热处理。2.根据权利要求1所述的一种硬质合金/高铬合金基耐磨复合材料的制备方法，其特征在于：浇铸方法采用消失模铸造，浇铸时把模型放到可抽真空的沙箱里，抽真空，真空度为0.02Mpa～0.08Mpa，浇注温度：铸铁为1350℃～1450℃，铸钢为1450℃～1550℃。3.根据权利要求1所述的一种硬质合金/高铬合金基耐磨复合材料的制备方法，其特征在于：所述的硬质合金是指Co-WC合金。4.根据权利要求1所述的一种硬质合金/高铬合金基耐磨复合材料的制备方法，其特征在于：所述的高铬合金是指高铬合金铸铁或高铬合金耐热钢。2CCNN110238060502380620A说明书1/3页一种硬质合金/高铬合金基耐磨复合材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及耐磨复合材料制造技术领域，具体涉及一种硬质合金/高铬合金基耐磨复合材料的制备方法。背景技术[0002]硬质合金由于具有高硬度、耐磨、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，广泛应用于金属加工、矿山开采等领域，但硬质合金制造成本高，脆性较大，不宜用于受冲击力较大的易磨损件。此外，随着我国工业的飞速发展，硬质合金的应用范围和用量也在逐年增多，各种报废的硬质合金工具如钻头、铣刀、铰刀、车刀等以及制备工具时的料头也相应增多；由于目前硬质合金回收再造工艺存在能耗大、设备复杂、环境污染等严重问题，故报废硬质合金没有得到充分有效地利用；而这些报废的硬质合金经过简单的切割加工可制成耐磨复合材料所需的增强相。因此，利用回收报废的硬质合金作为增强相制备耐磨复合材料，一方面可以为国家节约能源、保护环境，另一方面也可大大降低复合材料的制造成本。[0003]通过复合制备技术将硬质合金与韧性好、强度高、价格低廉的铁基合金复合制备表层耐磨复合材料，其在获得硬质合金的高硬度、高耐磨性的同时具有较高的强度和良好的韧性，且可以节约昂贵的硬质合金，降低耐磨零件的成本，扩大硬质合金的应用范围。[0004]虽然一些硬质合金/铁基复合材料产品已经在工业中开始应用，并取得了一定的经济效益，但由于仍存在以下问题限制了其使用范围。(1)由于硬质合金与铁基合金