專利名稱：一種動壓氣浮軸承用高強度低磁性的輕質(zhì)硬質(zhì)合金及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動壓氣浮軸承用高強度低磁性輕質(zhì)硬質(zhì)合金及制備方法，以及由所述輕質(zhì)硬質(zhì)合金所制備的動壓氣浮軸承。
背景技術(shù)：
動壓氣浮軸承是微型電機的核心部件，其性能與可靠性直接影響到裝備的制導(dǎo)精度，隨著裝備向高精度以及高性能化的方向發(fā)展，要求降低動壓氣浮軸承的自重；同時動壓氣浮軸承的工作條件也更為復(fù)雜，常處于高磁場、高溫等特殊工況下，因此需要具有低密度、高硬度、高強度、低剩磁的新型硬質(zhì)合金，以滿足實際使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服碳化鎢基硬質(zhì)合金密度較大(>14. 4g/cm3)并因此而使得軸承自重過大的缺陷，以及硬質(zhì)合金以Co為粘結(jié)相使其剩余磁感應(yīng)強度較高010 )的不足，本發(fā)明提供了一種動壓氣浮軸承用高強度低磁性的輕質(zhì)硬質(zhì)合金及制備方法，該硬質(zhì)合金具有低密度(< 5. 5 g/cm3)、高強度、無剩磁(矯頑力為0)的特點。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種動壓氣浮軸承用高強度低磁性輕質(zhì)硬質(zhì)合金，其組成物(以重量百分比計算，下同)為
0 20% 的 WC/Ni ； 0. 5 5%燒結(jié)助劑； 余量為 TiC (C, N) /Ni-Mo, 其硬質(zhì)合金中各組分的總和為100%。所述輕質(zhì)硬質(zhì)合金通過將原料充分混合均勻后，用放電等離子體燒結(jié)技術(shù)(SPS) 制備而成。優(yōu)選的是，制備本發(fā)明所述的硬質(zhì)合金的原料中不含Co ；優(yōu)選的是，TiC (C1N)/ Ni-Mo采用復(fù)合方法制備，其中包含40-90% TiC (C，N)，粘結(jié)相含Ni-Mo合金，Mo含量不超過10% ；優(yōu)選的是，WC/Ni采用復(fù)合方法制備，其中包含80-87%WC ；燒結(jié)助劑為NbC，HfC、VC 中的一種或兩種以上。本發(fā)明的制備方法采用放電等離子體燒結(jié)技術(shù)(SPS)，SPS工藝為燒結(jié)溫度為 1200-1400°C ；保溫時間為 5_10min，壓力 3O-5OMPatl本發(fā)明還涉及一種動壓氣浮軸承用高強度低磁性的輕質(zhì)硬質(zhì)合金，所述合金由上述制備方法制得。本發(fā)明還涉及一種動壓氣浮軸承，所述軸承由上述輕質(zhì)硬質(zhì)合金制成。由于本發(fā)明的原料不含金屬Co，使得硬質(zhì)合金的剩磁性降低；WC含量低降低了硬質(zhì)合金的密度；原料中硬質(zhì)相和粘結(jié)相采用了金屬/陶瓷復(fù)合粉末的方式，在此基礎(chǔ)上添加少量燒結(jié)助劑，并采用SPS致密化燒結(jié)的工藝方式，使得制備的硬質(zhì)合金成份均勻、性能穩(wěn)定性好，在滿足低密度、低剩磁性的同時，仍具有較高的硬度和強度。


圖1為本發(fā)明的動壓氣浮軸承用高強度低磁性的輕質(zhì)硬質(zhì)合金制備工藝流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的工藝路線如圖1所示。將TiC (C, N) /Ni-Mo, WC/Ni和燒結(jié)助劑混合一稱量一燒結(jié)一檢驗一產(chǎn)品。其中TiC (C, N) /Ni-Mo和WC/Ni的制備采用公知的方法實現(xiàn)。輕質(zhì)硬質(zhì)合金的制備為
在TiC (C, N) /Ni-Mo中添加0 20%的WC/Ni和0. 5 5%的燒結(jié)助劑； 充分混合均勻后，經(jīng)稱量用SPS進行燒結(jié)，檢測合格后得到輕質(zhì)硬質(zhì)合金。下面結(jié)合實施例詳細說明本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的實施例并不局限于下述實施例。表1提供了前述混合料化學(xué)成份及有關(guān)配料方式的3種具體實施例和硬度、強度、 剩磁性值。
權(quán)利要求
1.一種動壓氣浮軸承用高強度低磁性的輕質(zhì)硬質(zhì)合金，其特征在于輕質(zhì)硬質(zhì)合金含有TiC (C，N)/Ni-Mo、WC/Ni及燒結(jié)助劑，其組成以重量百分比計算為(1)0 20%的 WC/Ni ；(2)0.5 5%燒結(jié)助劑；(3)余量為TiC (C, N)/Ni-Mo,其硬質(zhì)合金中各組分的總和為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動壓氣浮軸承用高強度低磁性的輕質(zhì)硬質(zhì)合金，其特征在于，所述輕質(zhì)硬質(zhì)合金的原料中不含Co。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動壓氣浮軸承用高強度低磁性輕質(zhì)硬質(zhì)合金，其特征在于，所述TiC (〇，們/慰^0采用復(fù)合方法制備，其中包含40-90 {% TiC (C1N)0
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動壓氣浮軸承用高強度低磁性輕質(zhì)硬質(zhì)合金，其特征在于， 所述TiC (C, N) /Ni-Mo中，Mo含量不超過wtlO%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動壓氣浮軸承用高強度低磁性的輕質(zhì)硬質(zhì)合金，其特征在于，所述WC/Ni采用復(fù)合方法制備，其中包含80 - 87wt%WC, 13%-20wt%的Ni。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動壓氣浮軸承用高強度低磁性的輕質(zhì)硬質(zhì)合金，其特征在于，所述燒結(jié)助劑為NbC、HfC、VC中的一種或兩種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動壓氣浮軸承用高強度低磁性的輕質(zhì)硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于，該方法包括下述步驟采用濕磨的方法將原料充分混合均勻后，用放電等離子體燒結(jié)技術(shù)(SPS)制備。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的動壓氣浮軸承用高強度低磁性的輕質(zhì)硬質(zhì)合金的制備方法， 其特征在于，SPS工藝的燒結(jié)溫度為1200-1400°C ；保溫時間為5_10min ；壓力30_50MPa。
9.一種動壓氣浮軸承用高強度低磁性的輕質(zhì)硬質(zhì)合金，其特征在于，所述合金由權(quán)利要求7或8所述的方法制備得到。
10.一種動壓氣浮軸承，其特征在于，所述軸承由權(quán)利要求1-6中任一項所述的輕質(zhì)硬質(zhì)合金制成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種動壓氣浮軸承用高強度低磁性的輕質(zhì)硬質(zhì)合金及制備方法，該硬質(zhì)合金具有低密度(＜5.5g/cm3)、高強度、無剩磁(矯頑力為0)的特點，本發(fā)明所述的硬質(zhì)合金其組成物(以重量百分比計算，下同)為0~20%的WC/Ni；0.5~5%燒結(jié)助劑；余量為TiC(C,N)/Ni-Mo，其硬質(zhì)合金中各組分的總和為100%。所述輕質(zhì)硬質(zhì)合金通過將原料充分混合均勻后，用放電等離子體燒結(jié)技術(shù)(SPS)制備而成。
文檔編號C22C29/04GK102162057SQ20111007777
公開日2011年8月24日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者任先京, 張淑婷, 王磊 申請人:北京礦冶研究總院