[发明专利]一种环保工程离心机叶片材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保工程离心机叶片材料，属于硬质材料领域。

背景技术

离心机是利用离心力对混合液、固液进行分离和沉淀的一种专用设备，它主要是利用转子高速旋转产生的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。本项目所涉及的是卧式螺旋沉降离心机(Dewatering Centrifuge)，它被广泛用于城市污水处理、工业废水、石油、化工、食品加工、制药等行业。

由于离心机的高速运转，螺旋输送器需要承受物料，特别是固体物料的高速摩擦，需要分离的混合液体往往含有多种化学物质，对筒体内壁及螺旋输送器产生很严重的腐蚀作用，所以，离心机的螺旋输送器一般都采用高强度和高耐腐蚀性的不锈钢离心浇铸而成，其他与物料接触的部分也采用优质不锈钢制成。但是，在一些环境恶劣的情况下，特别是城市中的污水处理，工业废水处理，石油化工等行业，这种摩擦和腐蚀更加剧烈，严重地降低了离心机的使用寿命。为了能进一步提高离心机部件的耐磨耐腐蚀性，新型的离心机在很多关键部位采用硬质合金部件，特别是螺旋输送器的表面，全部采用超高硬度和耐腐蚀性的硬质合金块镶焊而成，大大提高了离心机的使用寿命。

然而，传统硬质合金(粘接相为Co)硬度高、脆性大，用其制作的易磨损件往往在尚未达到由硬质合金耐磨性所决定的使用寿命时，就因破损、断裂等早期失效而达不到预期的使用效果。另外传统硬质合金是脆性材料，不能用于制作受冲击力大的易磨损件。本发明采用Fe和Ni作为粘接相，其合金的强度和韧性要比传统的硬质合金要高，更适合做叶片材料。

发明内容

本发明涉及一种离心机叶片材料，其主要成分为8～10％粘接相Fe，其余为超细的WC粉末。生产工艺包括粉末的配制，高能球磨，压制成型和真空烧结四个步骤：

(1)粘接相为8～10％的Fe，其余为超细WC粉末，按此比例配制成混合粉末；

(2)以无水乙醇为球磨介质，对混合粉末进行高能球磨处理；

(3)将球磨处理后的粉末干燥，压制成耐磨件生坯；

(4)将生坯真空烧结成耐磨件；

采用上述方法制成的硬质合金耐磨件，具有高硬度，高强度，高韧性和良好的热导率，适用于耐磨材料。

具体实施方式

实例1：将超细粉末为超细WC粉末和Fe粉配制成混合粉末，其中Fe粉为8.0g，超细WC粉末为92g。将配制好的混合粉末，在行星式球磨机中进行高能球磨处理，球磨介质为无水乙醇，球磨机转速为200r/min，研磨时间为24h，研磨球为直径Φ8mm的超细硬质合金球，球料比(wt％)为100∶1；利用真空干燥炉将球磨后的粉末干燥，在200T压力机上进行压制成型；压制成型的生坯在真空烧结炉中烧结成耐磨件，其中真空度为1～5Pa，烧结温度为1420℃，保温1h。

实例2：将超细粉末为超细WC粉末和Fe粉配制成混合粉末，其中Fe粉为9.0g，超细WC粉末为91g。将配制好的混合粉末，在行星式球磨机中进行高能球磨处理，球磨介质为无水乙醇，球磨机转速为200r/min，研磨时间为24h，研磨球为直径Φ8mm的超细硬质合金球，球料比(wt％)为100∶1；利用真空干燥炉将球磨后的粉末干燥，在200T压力机上进行压制成型；压制成型的生坯在真空烧结炉中烧结成耐磨件，其中真空度为1～5Pa，烧结温度为1420℃，保温1h。