用于手表和装饰的超硬合金制造技术

本发明专利技术涉及抑制因有害重金属所致的皮肤过敏并具有高耐蚀性和硬度的超硬合金。本发明专利技术合金含有１～４０（重量）％的ＴｉＣ、ＴｉＮ或其混合物、０．０５～１．０（重量）％的Ｃｏ、Ｎｉ或其混合物、其余量是不可避免的杂质和ＷＣ。在上述合金中还可再含有０．１～５．０（重量）％的选自ＴａＣ、ＮｂＣ、ＨｆＣ、ＺｒＣ、Ｍｏ↓［２］Ｃ、Ｃｒ↓［３］Ｃ↓［２］和ＶＣ的一种或多种碳化物。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于手表和外部装饰部件的超硬合金，特别是，本专利技术涉及抑制有害重金属所致的皮肤过敏、改进已加工表面的耐蚀性和光泽度以及提高用以加强抗刮伤性的硬度的超硬合金。通常，手表或用于外部装饰部件的材料应当具有令人满意的使其获得高抗刮伤性的高硬度、抗汗水腐蚀的耐蚀性以及抗磁等性能。作为具有这些必要条件的传统合金，日本特许公开说明书特开昭59-13045曾公布了一种合金，该合金提高了可抗冲击的韧性并保证其具有耐蚀性。在上述专利申请中所述传统合金含有大量的金(价格昂贵)、钴(全世界的储藏分布量有限)、碳化物和氮化物。因此，生产成本高昂。此外，虽然在作为外部装饰部件时为提高抗刮伤性而要求高硬度，但该传统合金的硬度(Hv)只有1030～1100。加之，其中使用大量的镍(它对人体是一种有害的重金属)可导致皮肤过敏。进而，在超硬合金中，化学性能诸如耐蚀性受粘结相(binding phase)的影响。由于粘结金属相引起超硬合金的腐蚀，通过消除粘结相可改善其耐蚀性能。本专利技术目的在于，克服上述缺点和提供一种无粘结的超硬合金，该合金具有较小的因所含有害重金属所致的皮肤过敏性、改进的已加工表面的耐蚀性和光泽度以及增强的具有抗刮伤性的硬度。本专利技术的合金包含1～40(重量)％的TiC、TiN或其混合物、0.05～1.0(重量)％的Co、Ni或其混合物、其余量是不可避免的杂质以及WC。在本专利技术的合金中还可加入0.1～5.0(重量)％的选自TaC、NbC、VC、ZrC、HfC、Mo2C、Cr3C2中的一种或多种碳化物。在本专利技术超硬合金中加入少量TaC、NbC、VC、ZrC、HfC、Mo2C和/或Cr3C2是为了抑制晶料生长；而加入TiC是为了减轻最终材料的重量；加入TiN是为了强化合金的性能。众所周知，当氮加入以WC-TiC组合物为基的超硬合金中时，抑制在烧结期间的一氮化物相的晶料生长并制成微细合金结构，因此可大大改善合金的强度和抗氧化性能。按照本专利技术，通加入很少量的粘结相(钴、镍或其混合物)而实施烧结工序，从而在较低烧结温度下也能得到具有良好结构，而几乎无孔隙和无晶料生长的完整合金。如果粘结相的含量太低，则由于碳化物的晶粒生长增加和结构变成不均匀性而不能满足要求。另一方面，如果粘结相的含量太高，则作为常规技术，使硬度有所增加，但是碳含量降低，从而增加有害η-相的形成以及降低表面的硬度和光泽度。尽管可只使用Co粘结相，但是为改善合金强度和合金的稳定性，使用Co和Ni的混合粘结相更令人满意。这样，本专利技术合金的第一个特征是比其它手表或装饰材料具有优越的已加工表面的光泽度。这是因为本专利技术合金的结构没有粘结相并含有很细而均匀的碳化物，从而避免不均匀的粘结(微小的不均匀性，它是在合金表面磨损时由较低硬度部分的过度磨损和较高硬度部分的较少磨损所引起的)。由于高硬度的碳化物相和低硬度的粘结金属相之间的硬度差异而导致的在其表面上的不均匀粘结，而使常规的超硬合金的光泽度低。其次，本专利技术合金具有比一般超硬合金硬度(Hv)约1400-1800(在上述日本特许公开号59-13045情况下，硬度仅1030～1100)高得多的硬度(2200Hv或更高)，因此，具有优良的抗刮伤性。尽管常规的超硬合金，当粘结相量增加时其硬度降低，但本专利技术合金几乎没有粘结相，而具有高硬度。第三，本专利技术合金含有很少量的粘结相，所以不会产生因含有害重金属所引起的问题或皮肤过敏。第四，本专利技术合金具有非常低的磁性(实质上无磁性)，因此，它属于非磁材料。例如，本专利技术合金的磁饱和值约为WC-10(重量)％Co的超硬合金的5％。第五，本专利技术合金具有很优越的耐蚀性。超硬合金的腐蚀是因粘结相的腐蚀所引起的。因此，几乎不含粘结相的本专利技术材料没有导致腐蚀的主要起因，因此，具有优越的耐蚀性。现在通过以下实施例对本专利技术进行说明。实施例考虑到表面光泽度和烧结性能，本专利技术采用相当细颗粒的原料粉，其中WC≤2μm，TiC和TiN≤1.5μm，TaC、NbC、VC≤1μm，Co为1μm，Ni为4μm。其成分示于以下表1中。原料(粉)的混合是以湿法进行，其中，球和粉的加料比为3.5∶1，混合速率为88rpm，混合时间为48小时。合金的烧结在真空下、在1450℃烧结1小时。HIP(等静热压机)处理是在1330℃和氩气气氛(1200大气压)下进行。在表1上所列的耐蚀性是通过观察在具有表2所列组分的溶液中浸渍48小时后的合金表面的浊度而进行鉴定的。表1合金成分和物理性能<tables id="table1" num="001"><table width="745">合金成分(重量％)WCTiCTiNTaCNbCHfCMo2CZrC本专利技术195.032295.032390.064495.032586.8120.840.36686.8230.840.38780.2181.260.54873.6241.680.72968.0292.030.871086.8661.201173.612122.401286.8660.840.361380.2991.260.541480.21080.760.541596.031687.6120.41780.2180.11.50.1JP59-130451475-851565-75101650-68201733-43VC1225</table></tables> <p>表2腐蚀溶液的组成 如上所述，本专利技术超硬合金在表面光洁度、硬度、耐蚀性、密度、非磁性、解毒性等各方面均具有优良性能，因此，它作为手表和装饰用材料是引入注目的。此外，它可广泛地用于要求高耐蚀性和高硬度的产品领域，诸如喷嘴、用于唱片的模型、机械密封件、光学透镜等。权利要求1.用于手表和装饰的超硬合金，它含有，1～40(重量)％的TiC、TiN或其混合物，0.05～1.0(重量)％的Co、Ni或其混合物、其余量是不可避免的杂质以及WC。2.用于手表和装饰的超硬合金，它含有，1～40(重量)％的TiC、TiN或其混合物，0.05～1.0(重量)％的Co、Ni或其混合物、0.1～5.0(重量)％的选自TaC、NbC、HfC、ZrC、Mo2C、Cr3C2和VC的一种或多种碳化物，其余量是不可避免的杂质和WC。全文摘要本专利技术涉及抑制因有害重金属所致的皮肤过敏并具有高耐蚀性和硬度的超硬合金。本专利技术合金含有1～40(重量)%的TiC、TiN或其混合物、0.05～1.0(重量)%的Co、Ni或其混合物、其余量是不可避免的杂质和WC。在上述合金中还可再含有0.1～5.0(重量)%的选自TaC、NbC、HfC、ZrC、Mo文档编号C22C29/06GK1172168SQ96110830公开日1998年2月4日 申请日期1996年7月30日 优先权日1996年7月30日专利技术者赵基鸿, 朴权成, 梁修济 申请人:大韩重石株式会社本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于手表和装饰的超硬合金，它含有，１～４０（重量）％的ＴｉＣ、ＴｉＮ或其混合物，０．０５～１．０（重量）％的Ｃｏ、Ｎｉ或其混合物、其余量是不可避免的杂质以及ＷＣ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵基鸿，朴权成，梁修济，
申请(专利权)人：大韩重石株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]