耐蚀钨基烧结合金制造技术

本发明专利技术公开一种耐蚀钨基烧结合金，由于改善了高温和高湿下的耐蚀性，它不需防护（如镀Ｎｉ）而使用。该耐蚀钨基烧结合金由８０－９７％（重量）Ｗ和余量Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ以及不可避免杂质组成。Ｎｉ－Ｃｏ或Ｎｉ－Ｃｏ－Ｆｅ粘结相的组成由Ｎｉ、Ｃｏ和Ｆｅ比例为１０－９８％（重量）Ｎｉ、２－９０％（重量）Ｃｏ和０－７０％（重量）Ｆｅ所构成。通过在还原气氛下于比粘结相熔化温度高１０－８０℃温度液相烧结上述组成的混合粉而制得耐蚀钨基烧结合金体。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于惯性体等的具有高比重的钨基烧结合金，更具体讲，涉及具有优越耐蚀性的钨基绕结体及其制备方法。通过将钨分散在Ni、Fe等粘结相中而制得的钨基烧结合金可用作惯性体如重锤，因为它具有高比重，以及用作模具铸造的金属模、电极材料、医疗辐射防护板等，因为它具有优越的耐热性、弹性模量和导热性以及辐射防护性能。上面提到的惯性体的一个例子是一种振子，它用于安装在页式微型无线电呼叫机中的微振动发生器。这种振子通常由主要含钨(W)，即钨基烧结合金的高比重合金制成，它能满足振子所要求的性能，如微型化、致密性和高惯性矩。例如，日本专利公开平3-146605(1991年)中公开了一种振子，它由钨基烧结合金组成，如W-Ni-Fe，W-Ni-Cu或W-Mo-Ni-Fe，用于微型无线电呼叫机中振动发生器中的振子。含有这种钨基烧结合金的振子的特点是它能通过铆接而被固定在微型马达的旋转轴上，这是因为该振子经加热热处理及随后淬火后具有优越的塑性。然而，这种常用的钨基烧结合金易被腐蚀，在高温和高湿下形成氢氧化钨或氧化铁并破碎成粉状，并粘附在其它部件上，如马达的旋转轴上，这导致如不良操作或接触失效等问题。因此，通常需要用镀Ni等方法对钨基烧结合金表面进行防护，以便将其用于上述的振子，自动部件或电子部件。如上所述，必需用电镀Ni等方法来保护钨基烧结合金表面，以防止其腐蚀。因此，常规的钨基烧结合金的生产率低，并且成本高。尽管为防护、目的所镀Ni膜通常需要约2-6μm厚，由于镀膜的粘附性差或不完整或因起泡等造成的镀膜质量差，使常规的钨基烧结合金产率降低，导致烧结合金的可靠性不令人满意。考虑到上述现有技术中的情况，本专利技术的目的是提供一种耐蚀的钨基烧结合金，由于具有改善的高温高湿下的耐蚀性，该合金可以不需防护(如镀Ni)而使用。为了达到上述目的，根据本专利技术提供的耐蚀钨基烧结合金由80-97%(重量)W和余量的Ni、Co，或者Ni、Co、Fe，以及不可避免的杂质组成，其中，构成结合体中Ni-Co粘结相组成的Ni和Co的比例为10-98%(重量)Ni和2-90%(重量)Co，或者构成结合体中Ni-Co-Fe粘结相组成的Ni、Co和Fe的比例为10-98%(重量)Ni、2-90%(重量)Co和不大于70%(重量)Fe。适宜的制备本专利技术钨基烧结合金的方法是将80-97%(重量)的W粉和余量的Ni粉和Co粉，或者Ni粉、Co粉和Fe粉混合，然后在还原气氛下于高于Ni-Co相或Ni-Co-Fe相熔化温度10-80℃的温度下液相烧结该混合粉，其中，Ni粉和Co粉结合体中构成Ni-Co相组成的Ni和Co的比例为10-98%(重量)Ni和2-90%(重量)Co，或者Ni粉、Co粉和Fe粉结合体中构成Ni-Co-Fe相组成的Ni、Co和Fe的比例为10-98%(重量)Ni、2-90%(重量)Co和不大于70%(重量)Fe。根据本专利技术，通过选择W含量在一特定范围、由Ni和Co或者Ni、Co和Fe结合形成粘结相，以及控制粘接相的组成，则可以获得耐蚀钨基烧结合金，它具有好的塑性和优越的耐蚀性，并且可以不需防护即可使用。在本专利技术的钨基烧结合金中，钨含量的选择范围为80-97%(重量)，这是因为，如果W含量小于80%(重量)，由于含Ni和Co或者Ni、Co和Fe的粘结相的比例过高，则在烧结过程中会导致变形，如果W含量超过97%(重量)，由于粘结相的比例不够，则所获得的合金的塑性降低并损失其加工性。当通过Ni和Co结合而形成包围W颗粒的粘结相时，本专利技术的钨基烧结合金含Ni和Co的比例为10-98%(重量)Ni和2-90%(重量)Co，或当通过Ni、Co和Fe结合而形成粘结相时，本专利技术的钨基烧结合金含Ni、Co和Fe的比例为10-98%(重量)Ni、2-90%(重量)Co和不大于70%(重量)的Fe。当通过Ni和Co结合而形成粘结相时，Ni含量的选择范围为10-98%(重量)，这是因为，如果Ni含量小于10%(重量)或Co含量超过90%(重量)，则该混合粉末很难烧结，如果Ni含量超过98%(重量)或Co含量小于2%(重量)，则形成的合金的耐蚀性会降低。当通过Ni、Co和Fe结合形成粘结相时，Ni含量选择范围为10-98%(重量)，这是因为，如果Ni含量小于10%(重量)和Fe含量超过10%(重量)，由于在粘结相中析出的α-Fe相而使得到的合金在高温和高湿下易被腐蚀，如果Fe含量小于10%(重量)，则该混合粉末难以烧结。另外，如果Ni含量超过98%(重量)，则得到的合金耐蚀性降低。当通过Ni、Co和Fe结合形成粘结相时，Co含量选择范围为2-90%(重量)，这是因为，如果Co含量小于2%(重量)则得到的合金耐蚀性降低，如果Co含量超过90%(重量)则混合粉末难以烧结。另外，Fe含量选择为不大于70%(重量)，这是因为，如果Fe含量超过70%(重量)，则在粘结相中易于析出α-Fe相，导致得到的合金在高温和高湿下被腐蚀。特别地，当由Ni、Co或者Ni、Co和Fe形成的粘结相的组成在附图说明图1所示组成图中A、B、C和D四点所包围的范围内时，则可得到具有非常优越耐蚀性的钨基烧结合金。换句话说，当在Ni和Co结合体中Ni含量范围为40-98%(重量)时，或者Ni、Co和Fe的组成在A、B、C和D点所包围范围内时，可获得非常优越的耐蚀性，其中A点为98%(重量)Ni和2%(重量)Co，B点为88%(重量)Ni、2%(重量)Co和10%(重量)Fe，C点为10%(重量)Ni、60%(重量)Co和30%(重量)Fe，D点为40%Ni和60%(重量)Co。现在说明制备耐蚀钨基烧结合金的方法。作为原料的钨粉优选具有约0.5-10μm的平均颗粒直径，而形成粘结相的Ni粉、Co粉和Fe粉优选具有同W粉相似的颗粒直径，以在混合时获得均匀。W粉、Ni粉和Fe粉都含有不可避免的杂质，这些杂质也带入了合金中。因此，最好尽量降低杂质的含量，特别是使混合粉末和合金最好含有不大于0.1%(重量)的氧和不大于0.05%(重量)的碳。如果氧或碳含量超过上述范围，则禁止进行烧结，因为这会使如此得到的钨基烧结合金不能具有满意的塑性并降低韧性。将按上述方法控制其组成的W粉和Ni粉或者W粉、Ni粉和Fe粉的混合粉在1-4吨/cm2压力下压制成型为未烧结压坯，然后在还原气氛下在高于Ni-Co或Ni-Co-Fe粘结相熔化温度10-80℃的温度下进行液相烧结，由此得到具有优越耐蚀性的钨基烧结合金。特别地，当未烧结压坯在氢气氛下液相烧结时，含在原料混合粉中的氧和碳被减少/去除，因此，可有效地降低钨基烧结合金中所含的杂质。在高于粘接相熔化温度进行液相烧结，如果烧结温度低于Ni-Co或Ni-Co-Fe粘结相熔化温度10℃，由于不充分烧结的结果而残留孔隙，则所得合金的耐蚀性和塑性明显降低。另一方面，如果烧结温度超过粘结相熔化温度80℃以上，则在烧结时会产生变形，则不能获得所需形状的合金。因此，烧结温度必须设定在高于Ni-Co或Ni-Co-Fe粘结相熔化温度10-80℃的范围。按上述方法得到的本专利技术耐蚀钨基烧结合金具有特别优越的耐蚀性，它在高温/高湿条件下不被腐蚀，并且可不防护如镀Ni而用于各种部件。另外，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐蚀钨基烧结合金，该合金由８０－９７％（重量）Ｗ和余量的Ｎｉ、Ｃｏ及不可避免的杂质组成，其中构成Ｎｉ－Ｃｏ粘结相组成的Ｎｉ和Ｃｏ的比例为１０－９８％（重量）Ｎｉ和２－９０％（重量）Ｃｏ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：河村利夫，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]