烧结碳化物材料制造技术

提供一种具有改进的抗机械疲劳的烧结碳化物主体。烧结碳化物主体包括在粘结剂基质材料中的钽。钽含量为粘合剂含量的1.5重量％至3.5重量％之间。粘合剂包括具有不超过80nm的平均最大线性尺寸的含钽夹杂物。

Sintered carbide material

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烧结碳化物材料
本公开总体上涉及烧结碳化物材料以及包括该烧结碳化物材料的工具。
技术介绍
烧结碳化物材料包括分散在包含诸如钴(Co)、镍(Ni)的金属或金属合金的粘合剂材料内的诸如碳化钨(WC)或碳化钛(TiC)的金属碳化物颗粒。粘合剂相可以被认为将碳化物颗粒作为烧结体粘合在一起。磁性能的测量可以用于间接测量烧结碳化物材料的微观结构和性能方面。磁矫顽力(或简称矫顽力或矫顽性)和磁矩(或磁饱和)可以用于此类目的。烧结碳化物具有相对高的断裂韧性和硬度，因此被用于利用这些特性的工具。此类工具的示例包括用于道路整平或采矿应用的镐。但是，通常只能以牺牲断裂韧性和强度为代价来提高WC-Co烧结碳化物的硬度和耐磨性(Konyashin，“用于采矿、建筑和磨损部件的烧结碳化物”，综合硬质材料，Elsevier科学技术，2014)。因此，难以同时提高烧结碳化物材料的硬度、耐磨性、断裂韧性和横向断裂强度(TRS)。改善硬度和断裂韧性两者的一种可能方法是制造具有均匀的微观结构的烧结碳化物，其中包含圆形的WC晶粒。US6,126,709公开了一种这样的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烧结碳化物主体，包括：/na.碳化钨晶粒；/nb.粘合剂基质材料，所述粘合剂基质材料包括钴、镍和铁中的任意之一或其混合物，其中所述碳化钨晶粒被置于所述粘合剂基质材料中；/n所述粘合剂基质材料还包括含钽夹杂物，所述含钽夹杂物为碳化物纳米颗粒或金属间纳米颗粒，所述含钽夹杂物具有基本上球形、片状或针状中的任一种的形状；/nc.其中钽含量为粘合剂含量的1.5重量％至3.5重量％之间；以及/nd.其中所述含钽夹杂物具有不超过80nm的平均最大线性尺寸。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170823 GB 1713532.81.一种烧结碳化物主体，包括：
a.碳化钨晶粒；
b.粘合剂基质材料，所述粘合剂基质材料包括钴、镍和铁中的任意之一或其混合物，其中所述碳化钨晶粒被置于所述粘合剂基质材料中；
所述粘合剂基质材料还包括含钽夹杂物，所述含钽夹杂物为碳化物纳米颗粒或金属间纳米颗粒，所述含钽夹杂物具有基本上球形、片状或针状中的任一种的形状；
c.其中钽含量为粘合剂含量的1.5重量％至3.5重量％之间；以及
d.其中所述含钽夹杂物具有不超过80nm的平均最大线性尺寸。


2.根据权利要求1所述的烧结碳化物主体，其中所述含钽夹杂物具有不超过50nm的平均最大线性尺寸。


3.根据权利要求2所述的烧结碳化物主体，其中所述含钽夹杂物具有小于20nm的平均最大线性尺寸或者具有小于10nm的平均最大线性尺寸。


4.根据前述权利要求中任一项所述的烧结碳化物主体，其中所述烧结碳化物主体基本上没有具有最大平均线性尺寸大于500nm的含Ta晶粒。


5.根据前述权利要求中任一项所述的烧结碳化物主体，其中所述烧结碳化物主体基本上没有η相和游离碳，并且其中碳含量使得所述烧结碳化物主体的磁矩为包括名义上纯的Co、Ni和/或Fe或其混合物的粘结剂材料的烧结碳化物主体的理论值的至少87％。


6.根据前述权利要求中任一项所述的烧结碳化物主体，其中所述烧结碳化物主体基本上没有η相和游离碳，并且其中碳含量使得所述烧结碳化物主体的磁矩为包括名义上纯的Co、Ni和/或Fe或其混合物的粘结剂材料的烧结碳化物主体的理论值的至少70％。


7.根据前述权利要求中任一项所述的烧结碳化物主体，其中所述夹杂物包括根据式TaxWyCozC相的材料，其中x是从1到8范围内的值，y是从0到8范围内的值，并且z是从0到10范围内的值。


8.根据前述权利要求中任一项所述的烧结碳化物主体，其中所述夹杂物包括以下任何一个：包含Co6(W,Ta)6C的立方η相和包含Co3(W,Ta)10C3的六方η相。


9.根据前述权利要求中任一项所述的烧结碳化物主体，其中所述纳米颗粒形成包括连接的圆形纳米颗粒的链。


10.根据前述权利要求中任一项所述的烧结碳化物主体，还包括平均最大线性尺寸不超过80nm的薄片状含钽纳米颗粒。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的烧结碳化物主体，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊戈尔·尤利耶维奇·康亚辛，贝恩德·海恩里希·里斯，
申请(专利权)人：第六元素公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE