抗高温软化的轧辊及其制造方法技术

本发明专利技术公开了抗高温软化的轧辊，按质量百分比包括：NbC粉70～90％、Ni粉8～25％和Co粉2～15％。轧辊的制造方法，依次包括以下步骤：将原料混合均匀，放入球磨机中球磨，然后进入喷雾塔中制成粒子，在倒入模具中压制成型，最后放入烧结炉内烧结。本发明专利技术的优点是：具有抗高温软化和抵抗粘着磨损的性能，在经济上更具有吸引力，NbC比重与Ni、Co粉比重相近，在球磨混合过程中更容易均匀，在液相烧结凝固过程中也不易出现偏析现象，可以延长产品使用寿命。可以延长产品使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
抗高温软化的轧辊及其制造方法


[0001]本专利技术涉及抗高温软化的轧辊及其制造方法。

技术介绍

[0002]现有硬质合金材质一般是以WC为硬质相，CoNi等元素为粘结相生产。WC
‑
Co基材质轧辊在高速滑动时易形成挥发性强的WO3，并且在高温时WC在Fe基工件材料中的高溶解度进一步降低其使用寿命。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供抗高温软化的轧辊及其制造方法，能够有效解决现有轧辊使用寿命低的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：抗高温软化的轧辊，按质量百分比包括：NbC粉70～90％、Ni粉8～25％和Co粉2～15％。
[0005]优选的，按质量百分比包括：NbC粉70％、Ni粉25％和Co粉15％。
[0006]优选的，按质量百分比包括：NbC粉90％、Ni粉8％和Co粉2％。
[0007]优选的，按质量百分比包括：NbC粉80％、Ni粉12％和Co粉8％。
[0008]优选的，所述NbC粉末粒度为1.0～2.0μm，Ni粉和Co粉粒度为1.0～1.5μm。
[0009]一种上述轧辊的制造方法，依次包括以下步骤：
[0010]A、配料：将NbC粉、Ni粉和Co粉混合均匀；
[0011]B、球磨入蜡：将石蜡和油酸倒入球磨机，混合均匀后，再将步骤A中配好的配料和酒精倒入球磨机，球磨时间24～36小时；
[0012]C、喷雾制粒：将步骤B得到的物料放入喷雾塔，制得流动性13～17s，松比为1.8～2.2g/cm3的粒子；
[0013]D、压制成型：将步骤C得到粒子放入模具中压制成型，再对压制成型的坯料进行修坯；
[0014]E、烧结：将步骤D得到的坯料放入烧结炉内烧结。
[0015]优选的，所述步骤B中，石蜡按配料总质量的1.8～3.0％加入，油酸按配料总质量的0.1％加入，石蜡和油酸球磨时间半小时，酒精按配料质量每公斤加入260g加入。
[0016]优选的，所述步骤C中喷雾塔供料压力为0.8～1.2Kpa，喷料出口温度为95℃
±
10℃。
[0017]优选的，步骤E中烧结温度与时间关系为：120分钟加热至320摄氏度，保温60分钟，然后90分钟加热至450摄氏度，保温60分钟，再90分钟加热至700摄氏度，保温60分钟，再120分钟加热至1100摄氏度，保温60分钟，再90分钟加热至1350摄氏度，保温60分钟，再60分钟加热至1380摄氏度，保温30分钟，再30分钟加热至1390摄氏度，保温30分钟，然后自然冷却。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的优点是：NbC具有极高的熔点(3520℃)，使其具有抗高温软化和抵抗粘着磨损的性能。NbC的室温硬度(17
‑
19.6GPa)可与WC相媲美。随着温度的升
高，NbC良好的红硬性使其在800℃以上的硬度接近或超过WC。NbC的密度只有WC的一半(7.8对15.6g/cm3)，意味着从等同质量的NbC基体粉末可以生产双倍数量的WC基体的产品，使得NbC在经济上更具有吸引力。NbC比重与Ni、Co粉比重相近，在球磨混合过程中更容易均匀，在液相烧结凝固过程中也不易出现偏析现象，可以延长产品使用寿命。
[0019]Ni粉，Co粉按比例采用预合金化粉末，可以减少粘结相的氧化，提升粘结相的均匀性，增加材料基体的强度。采用球磨入蜡，保证原料与成型剂的混合均匀。采用喷雾制粒，使整个制粒过程处于隔氧状态，防止氧化，同时保证制粒后原料均匀性与流动性。
具体实施方式
[0020]下面详细描述本专利技术的实施例，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0021]实施例一：
[0022]抗高温软化的轧辊，按质量百分比包括以下组份：按质量百分比包括：NbC粉70％、Ni粉25％和Co粉15％。
[0023]实施例二：
[0024]抗高温软化的轧辊，按质量百分比包括以下组份：NbC粉90％、Ni粉8％和Co粉2％。
[0025]实施例三：
[0026]抗高温软化的轧辊，按质量百分比包括以下组份：NbC粉80％、Ni粉12％和Co粉8％。
[0027]上述三个实施例中，NbC粉末粒度为1.0～2.0μm，Ni粉和Co粉粒度为1.0～1.5μm。
[0028]采用上述三个实施例的轧辊配方的制造方法为：依次包括以下步骤：
[0029]A、配料：将NbC粉、Ni粉和Co粉混合均匀；
[0030]B、球磨入蜡：将石蜡和油酸倒入球磨机，石蜡按配料总质量的2.7％加入，油酸按配料总质量的0.1％加入，石蜡和油酸球磨时间半小时，混合均匀后，再将步骤A中配好的配料和酒精倒入球磨机，酒精按配料质量每公斤加入260g加入，球磨时间24～36小时；采用球磨入蜡，酒精纯度＞99％，蜡比按1.8～3.0％控制，该蜡比范围可以增加粉末粘性，方便压制性能，提高压坯强度，在球磨时同时加入石蜡的工艺可以让蜡与粉末混合更均匀，球磨时间控制在36～48h，该球磨时间是为了保证粉料充分混合均匀。
[0031]C、喷雾制粒：将步骤B得到的物料用250目筛网卸料，转入喷雾塔，供料压力控制在1Kpa，喷料出口温度控制在95℃
±
10℃，制得流动性为15s，松比为2.0g/cm3的粒子；采用喷雾干燥制粒，粉料在干燥制粒过程中处于一个封闭的循环回路之中，不易产生氧化，并且粉料从粉状变为粒子状。宏观效果就是粉料性能及收缩一致性更好，流动性更好，更利于压制。
[0032]D、压制成型：将步骤C得到粒子放入模具中压制成型，根据产品尺寸和收缩率，将制粒的粉料倒入相应的模具进行压制成型，收缩系数按1.24设置，再用车床将压坯尺寸进一步修坯；
[0033]E、烧结：将步骤D得到的坯料放入烧结炉内烧结，烧结温度与时间关系具体为：120分钟加热至320摄氏度，保温60分钟，然后90分钟加热至450摄氏度，保温60分钟，再90分钟加热至700摄氏度，保温60分钟，再120分钟加热至1100摄氏度，保温60分钟，再90分钟加热
至1350摄氏度，保温60分钟，再60分钟加热至1380摄氏度，保温30分钟，再30分钟加热至1390摄氏度，保温30分钟，然后自然冷却。
[0034]NbC具有极高的熔点(3520℃)，使其具有抗高温软化和抵抗粘着磨损的性能。NbC的室温硬度(17
‑
19.6GPa)可与WC相媲美。随着温度的升高，NbC良好的红硬性使其在800℃以上的硬度接近或超过WC。NbC的密度只有WC的一半(7.8对15.6g/cm3)，意味着从等同质量的NbC基体粉末可以生产双倍数量的WC基体的产品，使得NbC在经济上更具有吸引力。NbC比重与Ni、Co粉比重相近，在球磨混合过程中更容易均匀，在液相烧结凝固过程中也不易出现偏析现象，可以延长产品使用寿命。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.抗高温软化的轧辊，其特征在于：按质量百分比包括：NbC粉70～90％、Ni粉8～25％和Co粉2～15％。2.如权利要求1所述的抗高温软化的轧辊，其特征在于：按质量百分比包括：NbC粉70％、Ni粉25％和Co粉15％。3.如权利要求1所述的抗高温软化的轧辊，其特征在于：按质量百分比包括：NbC粉90％、Ni粉8％和Co粉2％。4.如权利要求1所述的抗高温软化的轧辊，其特征在于：按质量百分比包括：NbC粉80％、Ni粉12％和Co粉8％。5.如权利要求1至4中任一项所述的抗高温软化的轧辊，其特征在于：所述NbC粉末粒度为1.0～2.0μm，Ni粉和Co粉粒度为1.0～1.5μm。6.一种如权利要求1至5中任一项所述轧辊的制造方法，其特征在于：依次包括以下步骤：A、配料：将NbC粉、Ni粉和Co粉混合均匀；B、球磨入蜡：将石蜡和油酸倒入球磨机，混合均匀后，再将步骤A中配好的配料和酒精倒入球磨机，球磨时间24～36小时；C、喷雾制粒：将步骤B得到的物料放入喷雾塔，制得流动性13～17s，松比为1.8～2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张赣盛，金佳男，杨贵彬，孙志远，
申请(专利权)人：浙江恒成硬质合金有限公司，
类型：发明
国别省市：