用于生产3D曲面玻璃的硬质合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于生产3D曲面玻璃的硬质合金及其制备方法，硬质合金含有的组分及各组分质量百分比如下：碳化钨：81％；钴：3％；镍：8％；二碳化三铬：2％；钒：1％；钽：2％；钛：3％。本发明专利技术具有良好的耐磨性、强度和良好的导电性，还具备该工作环境下具有的强耐腐蚀性、高温强度优良特点，该材料可以连续工作90天以上，大大提高了其使用寿命。

Cemented carbide used to produce 3D curved glass and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
用于生产3D曲面玻璃的硬质合金及其制备方法
本专利技术涉及一种用于生产3D曲面玻璃的硬质合金及其制备方法。
技术介绍
目前，制造3D曲面玻璃技术主要是热弯技术，即玻璃在高温熔融状态下通过高压使玻璃弯曲成型，再通过后续加工、抛光形成3D玻璃，广泛用于5G手机屏幕、后盖、可穿戴设备、汽车玻璃、光学玻璃等领域。玻璃在热弯时处于高温状态，此时玻璃具有强烈的腐蚀性，因此要求所使用的均热板材料要求具有耐腐蚀，耐高温，高强度和耐磨性。现有市场上所使用的该类材料主要为钨钴硬质合金和金属陶瓷两大类材料，硬质合金材料具有良好的高温性能和良好的导电性能，但在腐蚀环境下耐磨性大大降低，使用寿命不理想；金属陶瓷具有较好的抗氧化耐腐蚀性和耐磨性，但材料本身太脆，容易开裂和断裂，导致无法正常使用。国内外硬质合金厂家提供的均热板材料寿命有很大差异，技术差异主要是含钴量不同，约3％-10％之间。钴含量高的钨钴硬质合金使用寿命稍短，合金韧性好，不易断裂，但生产工艺水平相对简单、易控制，成品率高，国内厂家基本处于钴含量8％的水平；含钴量低的钨钴硬质合金主要提供商为进口厂家或中外合资厂家，钴含量约为3％-6％，使用寿命相对钴含量8％及以上的硬质合金材质寿命提高2-3倍，但这类合金生产工艺要求严格，产品质量不好控制，废品率高，大部分厂家考虑到经济利益不愿生产，或者生产成本高，导致产品价格高，没有市场竞争力。因此，目前市场上所使用的3D玻璃均热板材料主要是钨钴基的硬质合金，国内外各厂家的质量差异主要集中在硬质合金含钴量的多少，造成这种差异的原因是生产工艺的控制难度，生产工艺控制的难度决定了产品的合格率，间接决定了产品价格和市场竞争力。金属陶瓷材料正在逐步被淘汰。无论是硬质合金材料还是金属陶瓷材料均无法满足客户的需求，尤其是高端客户需求，开发新型3D玻璃均热板材料势在必行。生产3D玻璃均热板材料的工作环境主要是高温、高压、耐腐蚀状态，要求材料具备的性能是耐腐蚀、高强度、良好的耐磨性和导电性，工作温度为750℃-1150℃。目前市场上所使用的绝大多数产品为钨钴基的硬质合金材料，低端客户使用金属陶瓷材料，极少数的高端客户使用日本进口的均热板材料。现有材料的不足是耐腐性差、耐磨性差、脆性大、导电性不好等缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种用于生产3D曲面玻璃的硬质合金，它具有良好的耐磨性、强度和良好的导电性，还具备该工作环境下具有的强耐腐蚀性、高温强度优良特点，该材料可以连续工作90天以上，大大提高了其使用寿命。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种用于生产3D曲面玻璃的硬质合金，它含有的组分及各组分质量百分比如下：碳化钨：81％；钴：3％；镍：8％；二碳化三铬：2％；钒：1％；钽：2％；钛：3％。本专利技术还提供了一种用于生产3D曲面玻璃的硬质合金的制备方法，方法的步骤中含有：先将部分碳化钨与相应质量百分比的钛、钒、钽经1850℃用碳管炉制备成复式碳化物；复式碳化物经过球磨破碎和过筛制备成复式碳化物粉末料；复式碳化物粉末料中再加入剩余的碳化钨和相应质量百分比的二碳化三铬，经球磨后卸料真空干燥，并加入成型剂，制备成粉末料；粉末料在压力机上压制成板材，经1470℃真空高温烧结，变成毛坯材料；毛坯材料再经过平面磨床加工成成品。进一步，成品的平行度小于0.005mm、粗糙度Ra小于0.003mm。进一步，制备复式碳化物中的部分碳化钨为整个碳化钨质量的42％。采用了上述技术方案后，镍(Ni)、铬(Cr)、钒(V)及WC材料具有良好的抗酸性腐蚀，钽(Ta)具有很好的高温红硬性和高温下保持较高的材料硬度，钛(Ti)的碳化物具有优良的抗月牙洼、点蚀和氧化能力，钴的抗腐蚀性不及镍，但材料需要保持良好的强度和韧性，再烧结过程中均匀分散的薄钴层可以提高对WC的润湿性，从而提供合金整体强度，本专利技术制备得到的硬质合金，其合金性能如下：密度：13.1-13.5g/cm3；硬度：HRA≥91.5；抗弯强度≥2200MPa；抗腐蚀性：0.00216克/米2小时(80％HCL，100℃)。具体实施方式本专利技术提供了一种用于生产3D曲面玻璃的硬质合金及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。一种用于生产3D曲面玻璃的硬质合金，它含有的组分及各组分质量百分比如下：碳化钨：81％；钴：3％；镍：8％；二碳化三铬：2％；钒：1％；钽：2％；钛：3％。该用于生产3D曲面玻璃的硬质合金的制备方法，方法的步骤中含有：先将42％碳化钨与相应质量百分比的钛、钒、钽经1850℃用碳管炉制备成复式碳化物；复式碳化物经过球磨破碎和过筛制备成复式碳化物粉末料；复式碳化物粉末料中再加入剩余的碳化钨和相应质量百分比的二碳化三铬，加入无水酒精，无水酒精的量为300ml无水酒精/kg，经球磨72小时后卸料真空干燥，并加入成型剂(成型剂为球磨料的2.5％)，制备成100目的粉末料；粉末料在160吨压力机上压制成板材，经1470℃真空高温烧结，变成毛坯材料；毛坯材料再经过平面磨床加工成成品。进一步，成品的平行度小于0.005mm、粗糙度Ra小于0.003mm。在本专利技术实施例中，镍(Ni)、铬(Cr)、钒(V)及WC材料具有良好的抗酸性腐蚀，钽(Ta)具有很好的高温红硬性和高温下保持较高的材料硬度，钛(Ti)的碳化物具有优良的抗月牙洼、点蚀和氧化能力，钴的抗腐蚀性不及镍，但材料需要保持良好的强度和韧性，再烧结过程中均匀分散的薄钴层可以提高对WC的润湿性，从而提供合金整体强度，本实施例制备得到的硬质合金，其合金性能如下：密度：13.3g/cm3；硬度：HRA为93；抗弯强度为2500MPa；抗腐蚀性：0.00216克/米2小时(80％HCL，100℃)，符合设计要求。以上所述的具体实施例，对本专利技术解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生产3D曲面玻璃的硬质合金，其特征在于它含有的组分及各组分质量百分比如下：/n碳化钨：81％；/n钴：3％；/n镍：8％；/n二碳化三铬：2％；/n钒：1％；/n钽：2％；/n钛：3％。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于生产3D曲面玻璃的硬质合金，其特征在于它含有的组分及各组分质量百分比如下：
碳化钨：81％；
钴：3％；
镍：8％；
二碳化三铬：2％；
钒：1％；
钽：2％；
钛：3％。


2.一种如权利要求1所述的用于生产3D曲面玻璃的硬质合金的制备方法，其特征在于方法的步骤中含有：
先将部分碳化钨与相应质量百分比的钛、钒、钽经1850℃用碳管炉制备成复式碳化物；
复式碳化物经过球磨破碎和过筛制备成复式碳化物粉末料；
复...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明欣，莫立华，彭江，王水清，李明华，
申请(专利权)人：株洲众诚新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43