[发明专利]矿用硬质合金材料

说明书

 

一、     技术领域

本发明涉及一种矿用硬质合金材料，尤其是一种适用于大型采煤机和掘进机硬岩中的矿用硬质合金材料。

二、     背景技术

采煤机和掘进机是煤矿中的一个重要的生产设备，在采煤机和掘进机中的磨损部件中，如各种矿用截齿及刀具，都是使用矿用硬质合金材料制作，因此矿用硬质合金材料是一种重要的原材料，在现有的矿用硬质合金材料中，主要由硬度较高、耐温性较好的碳化钨和耐温性较好的粘结剂钴均匀混合后烧结而成，使硬质合金具有较好的耐温、耐磨及冲击韧性等特性。但随着矿山机械化、公路机械化及凿岩机械化在硬岩中的应用，为提高冲击韧性，大都采用增加钴含量一般重量含量大于11%的方法，提高抗冲击性，来解决在硬岩中的应用；但高含量钴的存在又使硬质合金的耐磨性下降，寿命缩短。

三、     发明内容

为了克服上述技术缺点，本发明的目的是提供一种矿用硬质合金材料，因此延长了硬岩使用的合金体的使用寿命。

为达到上述目的，本发明矿用硬质合金材料采取的技术方案是：按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴7.63%-10.3%、单晶粒度8-18um的碳化钨和辅料。

把矿用硬质合金材料，通过烧结方式形成合金体，由于设计了合金材料包含有钴7.63%-10.3%和单晶粒度8-18um的碳化钨，碳化钨保证了合金体的耐温和耐磨的性能，钴保证了合金体的冲击韧性的性能，满足了在硬岩中使用合金体的要求，因此延长了硬岩使用的合金体的使用寿命。

本发明设计了，一种矿用硬质合金材料，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴7.66%-10.3%、单晶粒度8-18um的碳化钨和辅料。

本发明设计了，一种矿用硬质合金材料，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴7.9%-10.1%、单晶粒度8-18um的碳化钨和辅料。

本发明设计了，一种矿用硬质合金材料，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴8.5%-9.85%、单晶粒度8-18um的碳化钨和辅料。

本发明设计了，一种硬质合金，按照重量比，包含有钴7.63%-10.3%、单晶粒度8-18um的碳化钨和辅料，其晶粒平均粒度为6-13um。

四、     具体实施方式

本发明的矿用硬质合金材料第一个实施例中，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴7.63%、单晶粒度8um的碳化钨和辅料。

本发明的矿用硬质合金材料的制备方法：

1、混合料制备

把粒度大于35um的碳化钨，通过研磨的方式，使碳化钨的单晶粒度为8um，再把钴粉、碳化钨粉末和辅料按照包含有钴7.63%、单晶粒度8um的碳化钨和辅料的重量比例混合。

2、压制成型

根据不同的产品，把混合料压制成产品的形状，形成产品坯料。

3、真空烧结

把压制成型的产品的坯料放入到真空炉中，保持真空炉的温度为1400-1500℃烧结并进行保温，然后冷却出炉。

一种硬质合金，通过上述方法制备的硬质合金产品，通过金相显微镜下观察，其晶粒平均粒度为6um。

本实施例中，形成的硬质合金的主要性能参数为：

D(g/cm³):14.61-14.65。

硬度HV3：1800。

硬度HRA:94.5。

TRS(N/mm²):3900。

本发明的矿用硬质合金材料第二个实施例中，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴10.3%、单晶粒度18um的碳化钨和辅料。

本发明的矿用硬质合金材料的制备方法：

1、混合料制备

把粒度大于35um的碳化钨，通过研磨的方式，使碳化钨的单晶粒度为18um，再把钴粉、碳化钨粉末和辅料按照包含有钴10.3%、单晶粒度18um的碳化钨和辅料的重量比例混合。

2、压制成型

根据不同的产品，把混合料压制成产品的形状，形成产品坯料。

3、真空烧结

把压制成型的产品的坯料放入到真空炉中，保持真空炉的温度为1400-1500℃烧结并进行保温，然后冷却出炉。

一种硬质合金，通过上述方法制备的硬质合金产品，通过金相显微镜下观察，其晶粒平均粒度为13um。

本发明的矿用硬质合金材料第三个实施例中，按照重量比，矿用硬质合金材料包含有钴8.5%、单晶粒度13um的碳化钨和辅料。