一種具有涂層的鎢合金材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有涂層的鎢合金材料的制備方法，該鎢合金材料基體由如下重量組分組成：費(fèi)氏粒度為1?1.5μm的WC粉90?95份，費(fèi)氏粒度為0.5?0.8μm的Co粉8?12份，B粉1?2份、石墨粉0.5?1份。該方法制備的鎢合金材料，可達(dá)到顯著改善和控制材料的組織結(jié)構(gòu)的目的，使得制備的鎢合金材料強(qiáng)度和硬度能達(dá)到完美的匹配，綜合性能優(yōu)良。
【專利說明】
一種具有涂層的鎢合金材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及合金材料制造領(lǐng)域，具體涉及一種具有涂層的鎢合金材料的制備方法。【背景技術(shù)】
[0002]硬質(zhì)合金具有高強(qiáng)度、高硬度、優(yōu)良的耐磨性、耐熱性以及良好的抗腐蝕性等特點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于高壓、高轉(zhuǎn)速、高溫、腐蝕性介質(zhì)等工作環(huán)境過孔是PCB的重要組成部分之一，其作用是各層間的電氣連接通道和器件的固定或定位孔，用PCB微鉆進(jìn)行機(jī)械鉆孔是最常用的加工方法。常規(guī)的PCB鉆頭壽命為2000-3000孔， 但由于現(xiàn)代電器越來越智能和體積小型化，細(xì)導(dǎo)線化、窄間距化的印制電路板制造技術(shù)發(fā)展速度很快，PCB版的新材料也越來越堅(jiān)硬，由于材料中存在很多堅(jiān)固的材料、材料的導(dǎo)熱率低、加工的速度越來越高等影響因素，在加工的過程會(huì)產(chǎn)生越來越多的熱量，加速了刀具的磨損，使得PCB鉆頭壽命大為縮短，據(jù)統(tǒng)計(jì)，PCB鉆頭的主要失效形式是磨損、折斷，這就要求加工印制電路板PCB孔的微鉆鉆頭材質(zhì)性能向更高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性方向發(fā)展。
[0003]鎢及其合金由于具有熔點(diǎn)高、強(qiáng)度大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好、抗蝕性能強(qiáng)及高溫力學(xué)性能良好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于高溫加熱、玻璃熔煉、高溫結(jié)構(gòu)支撐件等高溫領(lǐng)域。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種具有涂層的鎢合金材料的制備方法，該方法制備的鎢合金材料， 可達(dá)到顯著改善和控制材料的組織結(jié)構(gòu)的目的，使得制備的鎢合金材料強(qiáng)度和硬度能達(dá)到完美的匹配，綜合性能優(yōu)良。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種具有涂層的鎢合金材料的制備方法，該鎢合金材料基體由如下重量組分組成:費(fèi)氏粒度為1-1.5wii的WC粉90-95份，費(fèi)氏粒度為0.5-0 ? 8ym的Co粉8-12份，B粉1-2份、石墨粉0 ? 5-1份；該方法包括如下步驟:(1)按上述材料配方選取各材料組份；(2 )選用lKg攪拌球磨機(jī)，先加入B粉、C粉和Co粉，按500ml/kg的比例加入戊醇作為研磨介質(zhì)，按球料比例5:1加入研磨球，進(jìn)行攪拌研磨，研磨球直徑D7,球磨機(jī)攪拌速度480rpm， 填充系數(shù)為0.85,研磨1小時(shí)；(3)然后再加入碳化鎢研磨5-7小時(shí)，形成料漿，形成料漿；(4)過濾、干燥，過濾的目數(shù)為40-50目，干燥溫度為70-85 °C，制成硬質(zhì)合金混合料粒；(5)將硬質(zhì)合金混合料粒通過模壓或擠壓或注塑成型，制成硬質(zhì)合金毛坯；(6)將硬質(zhì)合金毛坯進(jìn)入燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)成型，燒結(jié)成型時(shí)的燒結(jié)溫度為1400-1425 °C、Ar壓力為8-10Mpa、燒結(jié)時(shí)間為30-100min，得到鎢合金基體；(7)按如下重量百分比準(zhǔn)備熔覆的的金屬粉末:10%彡Zr彡15%、2%彡Ni彡8%、1 %彡 Si<2%、l%<B<5%、2%<C<6%，鎢粉為余量，球磨混合，金屬粉末的粒度范圍為60-100微米；(8)使用連續(xù)光纖激光器，設(shè)定熔覆工藝，采用同步送粉方式對(duì)步驟(7)中的金屬粉末進(jìn)行多道熔覆，冷卻至室溫，在鎢鎳合金基體上制備一層合金涂層；(9)使用連續(xù)光纖激光器，設(shè)定重熔工藝，對(duì)步驟(8)中制得的合金涂層進(jìn)行激光表面重熔，冷卻至室溫，獲得鎢鎳合金材料。
[0006]優(yōu)選的，步驟(8)中的熔覆工藝是指:依次設(shè)置激光功率500-1000W，光斑直徑1-2mm，搭接率0.3-0.5，掃描速度500-1000mm/min，同步送粉量為5-15g/min，保護(hù)氬氣流量 10_20L/min。[〇〇〇7]優(yōu)選的，步驟(9)中的重熔工藝是指:依次設(shè)置激光功率500-2000W，光斑l-2mm，搭接率0.3-0.5，掃描速度1000-2000mm/min，保護(hù)氬氣流量10-20L/min。
[0008]依據(jù)上述方法制備的鎢合金材料，可達(dá)到顯著改善和控制材料的組織結(jié)構(gòu)的目的，使得制備的鎢合金材料強(qiáng)度和硬度能達(dá)到完美的匹配，綜合性能優(yōu)良?！揪唧w實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例一本實(shí)施例的鎢合金材料基體由如下重量組分組成:費(fèi)氏粒度為1-1.5mi的WC粉90份，費(fèi)氏粒度為〇.5-0.8mi的Co粉8份，B粉1份、石墨粉0.5份。
[0010]按上述材料配方選取各材料組份。
[0011]選用lKg攪拌球磨機(jī)，先加入B粉、C粉和Co粉，按500ml/kg的比例加入戊醇作為研磨介質(zhì)，按球料比例5: 1加入研磨球，進(jìn)行攪拌研磨，研磨球直徑D7，球磨機(jī)攪拌速度 480rpm，填充系數(shù)為0.85，研磨1小時(shí)。
[0012]然后再加入碳化鎢研磨5小時(shí)，形成料漿，形成料漿。[〇〇13]過濾、干燥，過濾的目數(shù)為40目，干燥溫度為70°C，制成硬質(zhì)合金混合料粒。
[0014]將硬質(zhì)合金混合料粒通過模壓或擠壓或注塑成型，制成硬質(zhì)合金毛坯。
[0015]將硬質(zhì)合金毛坯進(jìn)入燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)成型，燒結(jié)成型時(shí)的燒結(jié)溫度為1400°C、Ar 壓力為8Mpa、燒結(jié)時(shí)間為30min，得到媽合金基體。[〇〇16] 按如下重量百分比準(zhǔn)備熔覆的的金屬粉末:Zr 10%、Ni 2%、Si 1%、B 1%、C 2%，鎢粉為余量，球磨混合，金屬粉末的粒度范圍為60-100微米。
[0017]使用連續(xù)光纖激光器，設(shè)定熔覆工藝，采用同步送粉方式對(duì)金屬粉末進(jìn)行多道熔覆，冷卻至室溫，在基體上制備一層合金涂層。
[0018]使用連續(xù)光纖激光器，設(shè)定重熔工藝，對(duì)制得的合金涂層進(jìn)行激光表面重熔，冷卻至室溫，獲得鎢鎳合金材料。
[0019]熔覆工藝是指:依次設(shè)置激光功率500W，光斑直徑1mm，搭接率0.3，掃描速度 500mm/min，同步送粉量為5g/min，保護(hù)氬氣流量10L/min。
[0020]重熔工藝是指:依次設(shè)置激光功率500W，光斑1mm，搭接率0.3，掃描速度1000mm/ min，保護(hù)氬氣流量10L/min。[〇〇21]實(shí)施例二本實(shí)施例的鎢合金材料基體由如下重量組分組成:費(fèi)氏粒度為1-1.5mi的WC粉95份，費(fèi)氏粒度為〇.5-0.8ym的Co粉12份，B粉2份、石墨粉1份。
[0022]按上述材料配方選取各材料組份。[〇〇23]選用lKg攪拌球磨機(jī)，先加入B粉、C粉和Co粉，按500ml/kg的比例加入戊醇作為研磨介質(zhì)，按球料比例5: 1加入研磨球，進(jìn)行攪拌研磨，研磨球直徑D7，球磨機(jī)攪拌速度 480rpm，填充系數(shù)為0.85，研磨1小時(shí)。
[0024]然后再加入碳化鎢研磨7小時(shí)，形成料漿，形成料漿。[〇〇25]過濾、干燥，過濾的目數(shù)為50目，干燥溫度為85°C，制成硬質(zhì)合金混合料粒。
[0026]將硬質(zhì)合金混合料粒通過模壓或擠壓或注塑成型，制成硬質(zhì)合金毛坯。[〇〇27]將硬質(zhì)合金毛坯進(jìn)入燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)成型，燒結(jié)成型時(shí)的燒結(jié)溫度為1425°C、Ar壓力為1 OMpa、燒結(jié)時(shí)間為1 OOmin，得到媽合金基體。[〇〇28]按如下重量百分比準(zhǔn)備熔覆的的金屬粉末:Zr 15%、Ni 8%、Si 2%、B 5%、C6%，鎢粉為余量，球磨混合，金屬粉末的粒度范圍為60-100微米。
[0029]使用連續(xù)光纖激光器，設(shè)定熔覆工藝，采用同步送粉方式對(duì)金屬粉末進(jìn)行多道熔覆，冷卻至室溫，在基體上制備一層合金涂層。
[0030]使用連續(xù)光纖激光器，設(shè)定重熔工藝，對(duì)制得的合金涂層進(jìn)行激光表面重熔，冷卻至室溫，獲得鎢鎳合金材料。
[0031]熔覆工藝是指:依次設(shè)置激光功率1000W，光斑直徑2mm，搭接率0.5,掃描速度 1000mm/min，同步送粉量為15g/min，保護(hù)氬氣流量20L/min。[〇〇32]重熔工藝是指:依次設(shè)置激光功率2000W，光斑2mm，搭接率0.5,掃描速度2000mm/min，保護(hù)氬氣流量20L/min。[〇〇33]對(duì)實(shí)施例1-2的產(chǎn)品進(jìn)行的測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示:產(chǎn)品的室溫抗拉強(qiáng)度大于782MPa，洛氏硬度大于84.6。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有涂層的鎢合金材料的制備方法，該鎢合金材料基體由如下重量組分組成: 費(fèi)氏粒度為1-1.5mi的WC粉90-95份，費(fèi)氏粒度為0.5-0.8mi的Co粉8-12份，B粉1-2份、石墨 粉0.5-1份；該方法包括如下步驟:(1)按上述材料配方選取各材料組份；(2)選用lKg攪拌球磨機(jī)，先加入B粉、C粉和Co粉，按500ml/kg的比例加入戊醇作為研磨 介質(zhì)，按球料比例5:1加入研磨球，進(jìn)行攪拌研磨，研磨球直徑D7,球磨機(jī)攪拌速度480rpm， 填充系數(shù)為0.85,研磨1小時(shí)；(3 )然后再加入碳化鎢研磨5-7小時(shí)，形成料漿，形成料漿；(4)過濾、干燥，過濾的目數(shù)為40-50目，干燥溫度為70-85°C，制成硬質(zhì)合金混合料粒；(5)將硬質(zhì)合金混合料粒通過模壓或擠壓或注塑成型，制成硬質(zhì)合金毛坯；(6)將硬質(zhì)合金毛坯進(jìn)入燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)成型，燒結(jié)成型時(shí)的燒結(jié)溫度為1400-1425 °C、Ar壓力為8-10Mpa、燒結(jié)時(shí)間為30-100min，得到鎢合金基體；(7)按如下重量百分比準(zhǔn)備熔覆的的金屬粉末:10%彡Zr彡15%、2%彡Ni彡8%、1 %彡 Si<2%、l%<B<5%、2%<C<6%，鎢粉為余量，球磨混合，金屬粉末的粒度范圍為60-100微米；(8)使用連續(xù)光纖激光器，設(shè)定熔覆工藝，采用同步送粉方式對(duì)步驟(7)中的金屬粉末 進(jìn)行多道熔覆，冷卻至室溫，在鎢鎳合金基體上制備一層合金涂層；(9)使用連續(xù)光纖激光器，設(shè)定重熔工藝，對(duì)步驟(8)中制得的合金涂層進(jìn)行激光表面 重熔，冷卻至室溫，獲得鎢鎳合金材料。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(8)中的熔覆工藝是指:依次設(shè)置激光功 率500-1000W，光斑直徑l-2mm，搭接率0.3-0.5，掃描速度500-1000mm/min，同步送粉量為5-15g/min，保護(hù)氬氣流量 10_20L/min。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(9)中的重熔工藝是指:依次設(shè)置激光功 率500-2000W，光斑l-2mm，搭接率0.3-0.5，掃描速度1000-2000mm/min，保護(hù)氬氣流量10-20L/min〇
【文檔編號(hào)】C22C1/05GK105970063SQ201610387598
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月4日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】蘇州思創(chuàng)源博電子科技有限公司