RU2015190C1 - Method for producing hard alloy on the base of ordinary and combined monocarbides of metals from via group having binder on the base of metal from ferrous group - Google Patents
Method for producing hard alloy on the base of ordinary and combined monocarbides of metals from via group having binder on the base of metal from ferrous group Download PDFInfo
- Publication number
- RU2015190C1 RU2015190C1 SU4949432A RU2015190C1 RU 2015190 C1 RU2015190 C1 RU 2015190C1 SU 4949432 A SU4949432 A SU 4949432A RU 2015190 C1 RU2015190 C1 RU 2015190C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- carbon
- metals
- chemical compounds
- mixing
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 41
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 38
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 38
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims description 18
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims description 10
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical group [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 4
- -1 IRON GROUP METALS Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 22
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 22
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 22
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 abstract description 8
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 22
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 15
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 6
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 4
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 2
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 description 2
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- MULYSYXKGICWJF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);oxalate Chemical compound [Co+2].[O-]C(=O)C([O-])=O MULYSYXKGICWJF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- MGRWKWACZDFZJT-UHFFFAOYSA-N molybdenum tungsten Chemical compound [Mo].[W] MGRWKWACZDFZJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethyl)-4-[4-(chloromethyl)phenyl]benzene Chemical compound C1=CC(CCl)=CC=C1C1=CC=C(CCl)C=C1 INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OBOSXEWFRARQPU-UHFFFAOYSA-N 2-n,2-n-dimethylpyridine-2,5-diamine Chemical compound CN(C)C1=CC=C(N)C=N1 OBOSXEWFRARQPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000905 alloy phase Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- OAXLZNWUNMCZSO-UHFFFAOYSA-N methanidylidynetungsten Chemical compound [W]#[C-] OAXLZNWUNMCZSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N oxotungsten Chemical class [W]=O VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения твердых сплавов на основе простых и сложных карбидов. The invention relates to powder metallurgy, in particular to methods for producing hard alloys based on simple and complex carbides.
Производство твердых сплавов отличается многостадийностью и длительностью отдельных операций. The production of hard alloys is multistage and the duration of individual operations.
Известен способ получения твердых сплавов, по немецкому патенту ДТ 2442389 С3, позволяющий сократить длительность процесса производства твердых сплавов на основе карбида вольфрама. Достигается это путем исключения из технологической цепочки производства операции получения карбида вольфрама. Согласно этому способу металлические порошки вольфрама и кобальта, взятые в необходимом соотношении, длительное время размалывают с расчетным количеством углерода в шаровой мельнице. После размола из полученной смеси прессуют изделия. Спекание изделий производят в среде водорода или в вакууме при температуре 1620-1820К. Формирование карбидной фаз сплава происходит в процессе жидкофазного спекания. Способ позволяет получать сплавы, содержащие помимо карбида вольфрама до 20% карбидов титана (TiC), ванадий (VC), тантала (ТаС), ниобия (NbC) и хрома. Данный способ производства снижает также износ размольного оборудования, так как размалываемые смеси содержат небольшое по объему количество карбидов. A known method of producing hard alloys, according to the German patent DT 2442389 C3, can reduce the duration of the production process of hard alloys based on tungsten carbide. This is achieved by excluding from the technological chain of production the operation for producing tungsten carbide. According to this method, metal powders of tungsten and cobalt, taken in the required ratio, are ground for a long time with the calculated amount of carbon in a ball mill. After grinding, the product is pressed from the resulting mixture. Sintering of products is carried out in a hydrogen medium or in vacuum at a temperature of 1620-1820K. The formation of the carbide phases of the alloy occurs during liquid phase sintering. The method allows to obtain alloys containing, in addition to tungsten carbide, up to 20% carbides of titanium (TiC), vanadium (VC), tantalum (TaC), niobium (NbC) and chromium. This production method also reduces the wear of the grinding equipment, since the grinding mixture contains a small amount of carbides.
Недостатками данного способа являются: сохранение в производственном цикле стадий получения металлических порошков вольфрама и кобальта; длительность (более 70 ч) операции размола; невозможность получения данным способом сплава на основе вольфрам-молибденового монокарбида (WxMoI-x)C.The disadvantages of this method are: preservation in the production cycle of the stages of obtaining metal powders of tungsten and cobalt; the duration (more than 70 hours) of the grinding operation; the impossibility of obtaining by this method an alloy based on tungsten-molybdenum monocarbide (W x Mo Ix ) C.
Известен способ получения твердых сплавов [1], который позволяет исключить из технологической цепочки производства операции по получению порошков карбидообразующих металлов и металлов связки. A known method of producing hard alloys [1], which allows to exclude from the technological chain of production operations for the production of powders of carbide-forming metals and binder metals.
Согласно этого способа на первой стадии производства твердого сплава размолом получают смесь, которая состоит из расчетного количества углерода, окислов одного или двух карбидообразующих металлов WO3 или WO3 + TiO2, а также окислов металлов связки из группы железа. С целью понижения температуры образования сложных карбидов в смесь вводят добавки металлов, не образующих карбидов (Ag, Cu и другие), в форме окислов или солей. Количество добавок этих металлов не должно превышать 5 мас.% от количества металлов связки. Затем проводят в две стадии, в водородной среде, при температуре 1050-1970К совмещенный процесс восстановления - карбидизации. Полученные грубые порошки подвергают длительному размолу, затем прессуют изделия и спекают при 1670-1770К. Высокие температуры совмещенного процесса восстановления - карбидизация в присутствии металлов связки приводят к появлению жидкой фазы и как следствие к образованию трудноразрушаемых конгломератов карбидных зерен, сцементированных металлами связки. Присутствие добавок легкоплавких металлов, таких как серебро или медь, снижают температуру, при которой появляется жидкая фаза. Наличие грубых конгломератов зерен карбида требует длительного интенсивного размола в жидкости, что ведет к сокращению срока службы размольного оборудования.According to this method, in the first stage of the production of hard alloy by grinding, a mixture is obtained which consists of the calculated amount of carbon, oxides of one or two carbide-forming metals WO 3 or WO 3 + TiO 2 , as well as metal oxides of a binder from the iron group. In order to lower the temperature of formation of complex carbides, additives of metals that do not form carbides (Ag, Cu and others) are introduced into the mixture in the form of oxides or salts. The amount of additives of these metals should not exceed 5 wt.% Of the amount of binder metals. Then it is carried out in two stages, in a hydrogen medium, at a temperature of 1050-1970K, the combined reduction and carbidization process. The obtained coarse powders are subjected to prolonged grinding, then the products are pressed and sintered at 1670-1770K. High temperatures of the combined reduction process - carbidization in the presence of binder metals lead to the appearance of a liquid phase and, as a result, to the formation of hard-to-break conglomerates of carbide grains cemented by binder metals. The presence of fusible metal additives such as silver or copper reduce the temperature at which the liquid phase appears. The presence of coarse conglomerates of carbide grains requires a long intensive grinding in the liquid, which leads to a reduction in the service life of the grinding equipment.
Целью изобретения является сокращение времени производства твердых сплавов на основе простых и сложных монокарбидов VIa группы металлов со связкой из металлов группы железа. The aim of the invention is to reduce the time of production of hard alloys based on simple and complex monocarbides of group VIa metals with a binder of iron group metals.
Указанная цель достигается за счет получения в процессе производства псевдосплава, состоящего из карбидообразующих металлов VIa группы и металлов связки группы железа, что позволяет исключить из технологической цепочки производства сплава операции получения монокарбидов WC или (WxMoI-x)C, а также сократить время размола различных смесей. Процесс начинают со смешивания химических соединений металлов связки из группы железа с химическими соединениями одного или нескольких карбидообразующих металлов VIa группы. Смешивание проводят или путем осаждения из растворов, или размолом в шаровой мельнице в течение 2-24 ч.This goal is achieved by obtaining in the production process a pseudo-alloy consisting of carbide-forming metals of group VIa and metals of a binder group of iron, which eliminates the production process of the alloy production process for producing monocarbides WC or (W x Mo Ix ) C, and also reduces the grinding time of various mixtures. The process begins by mixing the chemical compounds of the metal bonds of the iron group with the chemical compounds of one or more carbide-forming metals of group VIa. Mixing is carried out either by precipitation from solutions, or by grinding in a ball mill for 2-24 hours
Полученную смесь восстанавливают водородом в одну или две стадии при температуре не менее 820К. После восстановления получают порошок псевдосплава, количество карбидообразующих металлов и металлов связки в котором должно соответствовать расчетному количеству заданного твердого сплава. The resulting mixture is reduced with hydrogen in one or two stages at a temperature of at least 820K. After reduction, a pseudo-alloy powder is obtained, the amount of carbide-forming metals and binder metals in which should correspond to the calculated amount of a given hard alloy.
Получать псевдосплав можно также путем восстановления смеси, содержащей один или несколько компонентов сплава в виде металлических порошков, при условии, что остальные компоненты сплава вводят в состав смеси в виде химических соединений. A pseudo-alloy can also be obtained by reducing a mixture containing one or more alloy components in the form of metal powders, provided that the remaining alloy components are introduced into the mixture in the form of chemical compounds.
Затем порошок псевдосплава смешивают с расчетным количеством углерода в шаровой мельнице в течение 2-48 ч. Отношение количества вводимого углерода к количеству, необходимому для получения монокарбидов со стехиометрическим содержанием углерода, должно составлять 0,85-1,0. Из полученной смеси прессуют изделия и спекают их в среде водорода или в вакууме при 1620-1820оК. Основная карбидная фаза сплава формируется в процессе жидкофазного спекания. Температура и режим спекания зависят как от состава сплава, так и от структуры карбидной фазы, которую необходимо получить в готовом изделии.Then the pseudo-alloy powder is mixed with the calculated amount of carbon in the ball mill for 2-48 hours. The ratio of the amount of carbon introduced to the amount needed to produce monocarbides with a stoichiometric carbon content should be 0.85-1.0. The mixture is compressed and sintered products them in a hydrogen atmosphere or under vacuum at about 1620-1820 K. The primary carbide alloy phase formed during liquid-phase sintering. The temperature and sintering mode depend both on the composition of the alloy and on the structure of the carbide phase, which must be obtained in the finished product.
Разработанный способ позволяет регулировать структуру карбидной фазы и свойства связки сплава путем введения в состав сплава легирующих добавок, элементов Ia, III, IV, V, VI, VII групп периодической системы, в виде химических соединений или в свободном виде, в количестве 0,05-2,0%. Легирующие элементы вводят как на стадии смешивания химических соединений, так и на стадии смешивания углерода с псевдосплавом. С целью замещения части карбида вольфрама, а также с целью получения более сложны сплавов на основе вольфрам-молибденовых монокарбидов, в состав сплава на стадии смешивания псевдосплава с углеродом вводят от 2 до 30% твердых соединений VI и Va групп в виде карбидов и нитридов. The developed method allows you to adjust the structure of the carbide phase and the properties of the ligament of the alloy by introducing alloys, elements Ia, III, IV, V, VI, VII groups of the periodic system into the alloy composition, in the form of chemical compounds or in free form, in an amount of 0.05- 2.0% Alloying elements are introduced both at the stage of mixing chemical compounds and at the stage of mixing carbon with a pseudo-alloy. In order to replace a part of tungsten carbide, as well as to obtain more complex alloys based on tungsten-molybdenum monocarbides, from 2 to 30% of solid VI and Va groups of carbides and nitrides are introduced into the alloy at the stage of mixing the pseudo-alloy with carbon.
Качество спеченных изделий из сплавов, полученных разработанным способом, контролировалось на спеченных штабиках, имеющих размеры 5,2х5,2х35 мм, согласно ГОСТ 9391-86 и ГОСТ 3882-74. The quality of sintered products from alloys obtained by the developed method was monitored on sintered pads measuring 5.2 x 5.2 x 35 mm, according to GOST 9391-86 and GOST 3882-74.
П р и м е р 1. Смесь, содержащую 10,3 кг, WO3 (ТУ 48-19-35-79) 1,0 кг NiO (ТУ 6-09-11-817-76) размалывают в шаровой мельнице в течение 8 ч. Полученную смесь восстанавливают водородом при 1210оК в одну стадию. В металлический порошок, содержащий 91,3 мас. % вольфрама и 8,7 мас.% никеля, вводят углерод в виде сажи и размалывают в течение 16 ч в шаровой мельнице.PRI me R 1. A mixture containing 10.3 kg, WO 3 (TU 48-19-35-79) 1,0 kg NiO (TU 6-09-11-817-76) are ground in a ball mill in within 8 hours. The resulting mixture was reduced with hydrogen at 1210 about K in one stage. In a metal powder containing 91.3 wt. % tungsten and 8.7 wt.% nickel, carbon is introduced in the form of soot and milled for 16 hours in a ball mill.
В готовую смесь состава: 86,3 мас.% W + 8,2 мас.% Ni + 5,5 мас.% С вводят пластификатор, затем прессуют изделия и спекают в среде водорода при 1660оК. Свойства полученных изделий приведены в таблице.The prepared mixture composition:... 86.3 wt% W + 8,2 wt% Ni + 5,5% by weight of the plasticizer C is introduced, then the product is compressed and sintered in hydrogen atmosphere at about 1660 K. The properties of the obtained product are shown in Table .
П р и е р 2. В аммиачной воде растворяют 6,06 кг молибдата аммония (NH4)2MoO4 (ГОСТ 2677-78) и 2,66 кг оксалата кобальта СоС2О4 (ТУ 6-09-09-10-80). В полученный раствор засыпают 7,57 кг оксида вольфрама WO3 (ТУ 48-19-35-79) и, путем интенсивного перемешивания переводят осадок во взвешенное состояние. Нагревая смесь до кипения при постоянном перемешивании, производят удаление из раствора сначала аммиака, а затем и воды. При этом на поверхности нерастворимых частиц оксида вольфрама осаждаются частицы оксалата кобальта и молибдата аммония.PRI me R 2. 6.06 kg of ammonium molybdate (NH 4 ) 2 MoO 4 (GOST 2677-78) and 2.66 kg of cobalt oxalate CoC 2 O 4 (TU 6-09-09-10) are dissolved in ammonia water -80). 7.57 kg of tungsten oxide WO 3 (TU 48-19-35-79) is poured into the resulting solution, and the precipitate is suspended by intensive mixing. Heating the mixture to a boil with constant stirring, first remove ammonia and then water from the solution. In this case, particles of cobalt oxalate and ammonium molybdate are deposited on the surface of insoluble particles of tungsten oxide.
Полученный осадок прокаливают при 470-670К с целью удаления влаги и восстанавливают водородом в две стадии. The resulting precipitate is calcined at 470-670K to remove moisture and reduced with hydrogen in two stages.
На первой стадии при температуре 820К получают смесь, состоящую из WO2, MoO2 и СоОх. На второй стадии восстановление производят при температуре 1250оК до получения металлического порошка псевдосплава.In the first stage, at a temperature of 820 K, a mixture is obtained consisting of WO 2 , MoO 2 and CoO x . In the second stage, the recovery is carried out at a temperature of 1250 about K to obtain a metal powder of a pseudo-alloy.
Металлический порошок, содержащий 59,6 мас.% W,29,7 мас.% Мо и 10,7 мас. % Со, смешивают с углеродом, в виде сажи путем размола в шаровой мельнице в течение 24 ч. A metal powder containing 59.6 wt.% W, 29.7 wt.% Mo and 10.7 wt. % Co, mixed with carbon in the form of soot by grinding in a ball mill for 24 hours
В смесь, состоящую из 55,4 мас.% W + 27,6 мас.% Мо + 7,0 мас,% С + 10,0 мас.% Со, вводят пластификатор, прессуют изделия и спекают их в среде водорода при 1640оК. Свойства полученных изделий приведены в таблице.In a mixture consisting of 55.4 wt.% W + 27.6 wt.% Mo + 7.0 wt.% C + 10.0 wt.% Co, a plasticizer is introduced, the products are pressed and sintered in hydrogen at 1640 about K. Properties of the obtained products are given in the table.
П р и м е р 3. К 11,8 кг оксида вольфрама WO3 (ТУ 48-19-35-79) добавляют 0,32 кг порошка кобальта (ТУ 48-19-33-79) и 0,42 кг порошка никеля (ПНК-IЛ ГОСТ 9722-79), размалывают в шаровой мельнице в течение 24 ч. Готовую смесь восстанавливают в одну стадию водородом при температуре 1210оК.PRI me R 3. To 11.8 kg of tungsten oxide WO 3 (TU 48-19-35-79) add 0.32 kg of cobalt powder (TU 48-19-33-79) and 0.42 kg of powder nickel (PNK-IL GOST 9722-79), grind in a ball mill for 24 hours. The finished mixture is restored in one step with hydrogen at a temperature of 1210 about K.
В металлический порошок, содержащий 92,6 мас.%W; 3,2 мас.% Со и 4,2 мас. % Ni, добавляют углерод в виде сажи в количестве 0,93 от необходимого для образования монокарбида вольфрама со стехиометрическим содержанием углерода. Смесь размалывают в шаровой мельнице в течение 6 ч. В смесь, состоящую из 87,7 мас.%W; 5,3 мас.% С; 3,0 мас.% Со и 4,0 мас.% Ni, вводят пластификатор. Затем прессуют изделия и спекают при 1670оК в среде водорода. Свойства полученных изделий приведены в таблице.In a metal powder containing 92.6 wt.% W; 3.2 wt.% Co and 4.2 wt. % Ni, carbon is added in the form of soot in an amount of 0.93 of the necessary for the formation of tungsten monocarbide with a stoichiometric carbon content. The mixture is ground in a ball mill for 6 hours. Into a mixture consisting of 87.7 wt.% W; 5.3 wt.% C; 3.0 wt.% Co and 4.0 wt.% Ni, a plasticizer is introduced. Product is then compressed and sintered at 1670 K in a hydrogen atmosphere. The properties of the products obtained are given in the table.
П р и м е р 4. 7,5 кг оксида вольфрама WO3 (ТУ 48-19-35-79), 2,1 кг МоО3 (ТУ 48-19-134-85) и 1,0 кг Со2О3 (ТУ 48-19-33-79) смешивали в шаровой мельнице в течение 16 ч. Готовую смесь восстанавливали водородом при 1210К в одну стадию. В металлический порошок, состоящий из 73,3 мас.% W; 17,5 мас. % Мо; 8,9 мас.% Со и 0,3 мас.% О2, ввели углерод и карбид титана. Смешивали путем размола в шаровой мельнице в течение 30 ч. В смесь, содержащую 62,6 мас.% W; 15,0 мас.% Мо; 8,5 мас.% TiC; 7,6 мас.% Со; 6,0 мас.% С; 0,3 мас. % О2, вводят пластификатор, затем прессуют и спекают при 1680К в среде водорода. Свойства полученных изделий приведены в таблице.PRI me R 4. 7.5 kg of tungsten oxide WO 3 (TU 48-19-35-79), 2.1 kg of MoO 3 (TU 48-19-134-85) and 1.0 kg of Co 2 O 3 (TU 48-19-33-79) was mixed in a ball mill for 16 hours. The finished mixture was reduced with hydrogen at 1210 K in one step. In a metal powder consisting of 73.3 wt.% W; 17.5 wt. % Mo; 8.9 wt.% Co and 0.3 wt.% O 2 , introduced carbon and titanium carbide. Mixed by grinding in a ball mill for 30 hours. Into a mixture containing 62.6 wt.% W; 15.0 wt.% Mo; 8.5 wt.% TiC; 7.6 wt.% Co; 6.0 wt.% C; 0.3 wt. % O 2 , a plasticizer is introduced, then pressed and sintered at 1680K in a hydrogen medium. The properties of the products obtained are given in the table.
П р и м е р 5. 11,7 кг оксидов вольфрама WO3 (ТУ 48-19-35-79), 1,08 кг оксида кобальта Со2О3 (ТУ 48-19-33-79), 0,025 кг оксида меди СuО по (ТУ 48-21-282-73) смешивали в шаровой мельнице в течение 10 ч. Полученную смесь восстанавливали при 1210К водородом в одну стадию. В металлический порошок, содержащий 92,1 мас.% W; 7,7 мас.% Со; 0,2 мас.% Cu, ввели углерод в виде сажи, порошок нитрида титана TiN (ТУ 6-09-112-75) и порошок карбида бора В4С (ГОСТ 5744-85). Затем смесь, содержащую 84,0 мас.% W; 5,4 мас.% С; 7,0 мас. % Со; 3,3 мас.% TiN; 0,2 мас.% Cu; 0,1 мас.% В4С, смешивали в шаровой мельнице в течение 36 ч. В готовую смесь вводят пластификатор, прессуют и спекают при 1670К в среде водорода. Свойства полученных изделий приведены в таблице.PRI me R 5. 11.7 kg of tungsten oxides WO 3 (TU 48-19-35-79), 1.08 kg of cobalt oxide Co 2 O 3 (TU 48-19-33-79), 0.025 kg CuO CuO according to (TU 48-21-282-73) was mixed in a ball mill for 10 hours. The resulting mixture was reduced at 1210 K with hydrogen in one step. In a metal powder containing 92.1 wt.% W; 7.7 wt.% Co; 0.2 wt.% Cu, carbon was introduced in the form of soot, titanium nitride powder TiN (TU 6-09-112-75) and boron carbide powder B 4 C (GOST 5744-85). Then a mixture containing 84.0 wt.% W; 5.4 wt.% C; 7.0 wt. % Co; 3.3 wt.% TiN; 0.2 wt.% Cu; 0.1 wt.% In 4 C, was mixed in a ball mill for 36 hours. A plasticizer is introduced into the finished mixture, pressed and sintered at 1670K in a hydrogen medium. The properties of the products obtained are given in the table.
П р и м е р 6. 6,16 кг оксида вольфрама WO3 (ТУ 48-19-35-79) и 0,75 кг металлического никеля ПНК - IЛ ГОСТ 9722-79 смешивали в шаровой мельнице в течение 12 ч. Полученную смесь восстанавливали водородом при 1210К в одну стадию.PRI me R 6. 6.16 kg of tungsten oxide WO 3 (TU 48-19-35-79) and 0.75 kg of metal nickel PNK - IL GOST 9722-79 were mixed in a ball mill for 12 hours. the mixture was reduced with hydrogen at 1210K in one step.
В металлический порошок, содержащий 86,6 мас.% W и 13,4 мас.% Ni, ввели углерод в виде сажи (ОСТ 3815-31-73 ПМ-15 ТС), а также легирующие добавки: карбид ванадия VC в виде порошка; кремний в виде порошка и хлористый иттрий YCl3 (ТУ 6-09-718-76).Carbon in the form of carbon black (OST 3815-31-73 PM-15 TS), as well as alloying additives: vanadium carbide VC in the form of powder, were introduced into a metal powder containing 86.6 wt.% W and 13.4 wt.% Ni. ; silicon in the form of a powder and yttrium chloride YCl 3 (TU 6-09-718-76).
Полученную смесь, содержащую 80,2 мас.% W; 13,0 мас.% Ni; 5,2 мас.% С; 1,0 мас. % С; 0,5 мас.% Si и 0,1 мас.% YCl3, размалывали в течение 20 ч в шаровой мельнице. После помола в смесь ввели пластификатор, спрессовали изделия и спекли в среде водорода при 1750К. Свойства полученных изделий приведены в таблице.The resulting mixture containing 80.2 wt.% W; 13.0 wt.% Ni; 5.2 wt.% C; 1.0 wt. % WITH; 0.5 wt.% Si and 0.1 wt.% YCl 3 were ground for 20 hours in a ball mill. After grinding, a plasticizer was introduced into the mixture, the products were pressed and sintered in a hydrogen medium at 1750K. The properties of the products obtained are given in the table.
П р и м е р 7. 3,68 кг оксида вольфрама (ТУ 48-19-35-79), 0,4 кг оксида никеля NiO (ТУ 6-09-11-817-76), 0,03 кг оксида марганца MnO и 0,02 кг металлического хрома размалывают в шаровой мельнице в течение 20 ч. Смесь восстанавливали при 1210К в одну стадию. В металлический порошок, содержащий 89,2 мас.% W; 9,6 мас.% Ni; 0,6 мас.% Mn; 0,6 мас.% Cr; ввели углерод в количестве, необходимом для получения смеси: 84,3 мас.% W, 5,5 мас.% С, 9,0 мас. % Ni, 0,6 мас.% Mn, 0,6 мас.% Cr, и смешивали в шаровой мельнице 16 ч. В полученную смесь ввели пластификатор и спрессовали изделия. Изделия спекали сначала в среде водорода при 1470оК, а затем в вакууме с остаточным давлением 10-4 Па при 1720К. Свойства полученных изделий приведены в таблице.PRI me R 7. 3.68 kg of tungsten oxide (TU 48-19-35-79), 0.4 kg of nickel oxide NiO (TU 6-09-11-817-76), 0.03 kg of oxide manganese MnO and 0.02 kg of metallic chromium are ground in a ball mill for 20 hours. The mixture was reduced at 1210K in one step. In a metal powder containing 89.2 wt.% W; 9.6 wt.% Ni; 0.6 wt.% Mn; 0.6 wt.% Cr; introduced carbon in the amount necessary to obtain a mixture: 84.3 wt.% W, 5.5 wt.% C, 9.0 wt. % Ni, 0.6 wt.% Mn, 0.6 wt.% Cr, and mixed in a ball mill for 16 hours. A plasticizer was introduced into the mixture and the products were pressed. Products initially sintered in hydrogen atmosphere at about 1470 K, and then under vacuum with a residual pressure of 10 -4 Pa at 1720K. The properties of the products obtained are given in the table.
П р и м е р 8. Разработанным способом получены сплавы, состав которых описывается формулой 55-97 мас.%(WxMo1-x)C+ + 3-20 мас.%MeVIII + 0,05-25 мас.%(By1Xz1+By2Xz2+........),
где MeVIII - металлы группы железа;
В1,2,3 - элементы Ia, IIIaв, IVав, Vа, VIIа;
Х - элементы IVв, Vв, VIв, VIIв;
X, Y1,2,3Z1,2,3 - мольные доли элементов от , до 1. Химические соединения и свободные элементы Iв, IIIав, IVав, Vав, VIав, VIIав вводили как на стадии смешивания химических соединений основных компонентов сплава, так и на стадии смешивания с углеродом. Восстановление смесей проводили водородом при 990-1300оК. Спекание спрессованных изделий проводили в водороде при 1620-1820оК. Свойства полученных изделий приведены в таблице.PRI me R 8. The developed method obtained alloys, the composition of which is described by the formula 55-97 wt.% (W x Mo 1-x ) C + + 3-20 wt.% Me VIII + 0.05-25 wt.% (B y1 X z1 + B y2 X z2 + ........),
where Me VIII - metals of the iron group;
In 1,2,3 - elements Ia, IIIa, IVa, Va, VIIa;
X - elements IVv, Vv, VIv, VIIv;
X, Y 1,2,3 Z 1,2,3 - molar fractions of elements from, to 1. Chemical compounds and free elements Ib, IIIb, IVav, Vav, VIav, VIIav were introduced as at the stage of mixing the chemical compounds of the main alloy components, and at the stage of mixing with carbon. Recovery mixtures was performed with hydrogen at about 990-1300 C. The sintering of pressed products was carried out in hydrogen at about 1620-1820 C. The properties of the products obtained are given in the table.
Использование разработанного способа производства твердых сплавов на основе монокарбидов VIa группы металлов позволит: сократить длительность процесса производства; снизить удельный расход водорода на 1 кг изделий; регулировать структуру и свойства сплавов без применения длительного размола в жидкостях; увеличить сроки эксплуатации размольного оборудования. Using the developed method for the production of hard alloys based on monocarbides VIa of a group of metals will allow: to reduce the duration of the production process; reduce specific hydrogen consumption per 1 kg of products; regulate the structure and properties of alloys without the use of prolonged grinding in liquids; increase the life of grinding equipment.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4949432 RU2015190C1 (en) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | Method for producing hard alloy on the base of ordinary and combined monocarbides of metals from via group having binder on the base of metal from ferrous group |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4949432 RU2015190C1 (en) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | Method for producing hard alloy on the base of ordinary and combined monocarbides of metals from via group having binder on the base of metal from ferrous group |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015190C1 true RU2015190C1 (en) | 1994-06-30 |
Family
ID=21581339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4949432 RU2015190C1 (en) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | Method for producing hard alloy on the base of ordinary and combined monocarbides of metals from via group having binder on the base of metal from ferrous group |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2015190C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2138575C1 (en) * | 1994-08-15 | 1999-09-27 | Искар ЛТД | Easy-to-cake powder mixture for production of material in the form of bound carbides on tungsten basis |
| RU2280098C1 (en) * | 2005-05-16 | 2006-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов" (технологический университет) | Method for applying tungsten carbide base coatings |
| RU2707455C1 (en) * | 2019-01-18 | 2019-11-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Tungsten-based pseudoalloy powder and method of its production |
-
1992
- 1992-05-12 RU SU4949432 patent/RU2015190C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 56245, кл. C 22C 1/04, 1939. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2138575C1 (en) * | 1994-08-15 | 1999-09-27 | Искар ЛТД | Easy-to-cake powder mixture for production of material in the form of bound carbides on tungsten basis |
| RU2280098C1 (en) * | 2005-05-16 | 2006-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов" (технологический университет) | Method for applying tungsten carbide base coatings |
| RU2707455C1 (en) * | 2019-01-18 | 2019-11-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Tungsten-based pseudoalloy powder and method of its production |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102079325B1 (en) | FeNi BINDER HAVING UNIVERSAL USABILITY | |
| CN100439524C (en) | Gradient composition sintered alloy and mfg. method | |
| IL45411A (en) | Abrasive compacts | |
| EP0759480A1 (en) | Plate-crystalline tungsten carbide-containing hard alloy, composition for forming plate-crystalline tungsten carbide and process for preparing said hard alloy | |
| KR20000029801A (en) | Hard sintered alloy | |
| KR19990072065A (en) | Alloy powders and how to use them in diamond tools | |
| EP0990056B1 (en) | Pre-alloyed copper containing powder, and its use in the manufac ture of diamond tools | |
| RU2015190C1 (en) | Method for producing hard alloy on the base of ordinary and combined monocarbides of metals from via group having binder on the base of metal from ferrous group | |
| JPS63286550A (en) | Nitrogen-containing titanium carbide-base alloy having excellent resistance to thermal deformation | |
| US4417922A (en) | Sintered hard metals | |
| JP3496135B2 (en) | Hard alloy and method for producing the same | |
| US5705758A (en) | Non-magnetic or feebly magnetic diamond sintered compact and a process for the productin of the same | |
| JP2502322B2 (en) | High toughness cermet | |
| JPS61295302A (en) | Low-alloy iron powder for sintering | |
| US5599377A (en) | Mixed iron powder for powder metallurgy | |
| JPH0742170B2 (en) | Cubic boron nitride based sintered body | |
| JPH09227981A (en) | Cemented carbide | |
| JP2805339B2 (en) | High density phase boron nitride based sintered body and composite sintered body | |
| KR820001538B1 (en) | Process for preparing titanium carbide-tungsten carbide base powder for cemented carbide alloys | |
| JP3318888B2 (en) | Hard alloy and method for producing the same | |
| JPH075384B2 (en) | Cubic boron nitride based sintered body | |
| JPH03134102A (en) | Additional powder for sintering and sintering method | |
| JPH0941102A (en) | Sintered head alloy | |
| JPH0585503B2 (en) | ||
| JPH01156438A (en) | Manufacture of tungsten carbide-base sintered hard alloy for cutting tool |