專利名稱：一種硬質(zhì)合金原料、切削工具硬質(zhì)合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合金工藝，特別是硬質(zhì)合金，具體涉及一種硬質(zhì)合金原料、切削工具硬質(zhì)合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
硬質(zhì)合金是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料。硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等優(yōu)良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500°C的溫度下也基本保持不變，在1000°C時仍有很高的硬度。硬質(zhì)合金廣泛應(yīng)用在機(jī)械、建筑等領(lǐng)域。切削工具用的硬質(zhì)合金，主要成分是碳化鎢和鈷，鈷的加入能夠減少合金的脆性。現(xiàn)有技術(shù)中，多采用粗顆粒的碳化鎢作為合金原料，配合加入一定量的稀有金屬，達(dá)到切削工具的韌性/塑性、硬度的要求。根據(jù)該技術(shù)，加入的稀有金屬量較大，使加工切削工具的 加工成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服以上缺點，提供一種硬質(zhì)合金原料、切削工具硬質(zhì)合金及其制備方法，使用該硬質(zhì)合金原料制備硬質(zhì)合金，制造成本低，且具有較高的硬度和強(qiáng)度。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種硬質(zhì)合金原料，所述合金原料的組分及各組分的重量百分比是碳化鎢60-70% ;鈷粉10-15% ;碳化鈦15-20% ;稀有金屬5_10% ;其中，所述碳化鎢的粒度小于等于1. 5 iim;所述稀有金屬中包含有鉭或/和銀元素。進(jìn)一步地，所述合金原料的組分及各組分的重量百分比是碳化鎢65-68% ;鈷粉10-13% ;碳化鈦15-18% ;稀有金屬:7-10%o進(jìn)一步地，所述稀有金屬為鉭或/和鈮的固溶體?！N切削工具硬質(zhì)合金,所述硬質(zhì)合金由硬質(zhì)合金原料制備成型,所述硬質(zhì)合金原料的組分及各組分的重量百分比是碳化鎢60-70% ;鈷粉10-15% ;碳化鈦15-20% ;稀有金屬5-10% ;其中，所述碳化鎢的粒度小于等于1. 5 y m ;所述稀有金屬中包含有鉭或/和銀元素。一種切削工具硬質(zhì)合金的制備方法，所述制備方法的步驟如下a、將權(quán)利要求1中的硬質(zhì)合金原料加入球磨機(jī)，并注入工業(yè)酒精后混合48-96小時，然后進(jìn)行真空干燥；b、在混合后的粉料中摻入成型劑，再次進(jìn)行真空干燥；C、將加入成型劑后的粉料按照切削工具的形狀壓制成毛坯；d、將成型毛坯在1380-1480°的溫度下燒結(jié)，得到切削工具硬質(zhì)合金。進(jìn)一步地,步驟a中球磨機(jī)磨球與所述硬質(zhì)合金原料的重量比為3:1-5:1。進(jìn)一步地，所述成型劑為SBS橡膠或石蠟。
本發(fā)明提供的硬質(zhì)合金原料、切削工具硬質(zhì)合金及其制備方法，具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明提供的硬質(zhì)合金原料、切削工具硬質(zhì)合金及其制備方法，制得的硬質(zhì)合金硬度高、強(qiáng)度高的優(yōu)點，同時保證了硬質(zhì)合金的硬度和韌性。本發(fā)明提供的硬質(zhì)合金原料，碳化鎢粉的粒度小于等于1. 5 ii m，碳化鎢粉的粒度較細(xì)，較細(xì)的碳化鎢顆粒分散在合金原料中，與鈷粉、碳化鈦、稀有金屬高度混合，且鈷粉的含量大于10%，比現(xiàn)有技術(shù)中的鈷粉含量高，從而使細(xì)粒度的碳化鎢與鈷粉充分接觸，鈷粉作為粘結(jié)劑，增加了粘結(jié)面積，提高了粘結(jié)力，從而提高了合金的韌性。合金原料中的稀有金屬具有抑制晶粒長大的作用，在以細(xì)顆粒的碳化鎢為主要成分的合金原料中，加入適量的稀有金屬，在高溫?zé)Y(jié)的狀態(tài)下，可抑制晶粒長大，保證合金具有足夠高的強(qiáng)度、塑形和韌性。特別是當(dāng)稀有金屬為鉭或/和鈮固溶體時，具有較好的綜合力學(xué)性能，效果更好。同時，稀有金屬還具有使晶粒均勻化的作用。
本發(fā)明提供的硬質(zhì)合金原料、切削工具硬質(zhì)合金及其制備方法，制得的硬質(zhì)合金，硬度為 90. 5-91HRA，抗彎強(qiáng)度為 1600-1800N/mm2。2、本發(fā)明提供的硬質(zhì)合金原料加工制備切削工具硬質(zhì)合金，具有較低的生產(chǎn)成本。本發(fā)明提供的硬質(zhì)合金原料，碳化鎢的粒度小于等于1. 5 y m，屬于細(xì)顆粒度，鈷的含量大于10%，在制備切削工具硬質(zhì)合金時，只需加入小于等于10%的稀有金屬，與現(xiàn)有技術(shù)中的稀有金屬加入量為15%左右相比，稀有金屬的添加量明顯減少，從而節(jié)約了生產(chǎn)成本。
具體實施例方式下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實施例1硬質(zhì)合金原料的各組分及各組分的含量如下(總重量為500kg)
組分_碳化鶴鉆粉碳化欽碳化組
重量(Kg)300 50 100 50
重量百分比(％) 丨60% 110%丨20% 110%其中,碳化鶴的粒度為1. 0-1. 5um ;碳化鉭為鉭的固溶體,作為稀有金屬。用上述硬質(zhì)合金原料制備切削用工具硬質(zhì)合金，制備方法的步驟如下a、將上述硬質(zhì)合金原料加入球磨機(jī)，并注入工業(yè)酒精后混合48小時，然后進(jìn)行真空干燥；其中，球磨機(jī)磨球與硬質(zhì)合金原料的重量比為5:1。b、在混合后的粉料中摻入SBS橡膠成型劑，再次進(jìn)行真空干燥；C、將加入成型劑后的粉料按照合金切削工具形狀壓制成毛坯；d、將成型毛坯在1380°的溫度下燒結(jié)，得到切削工具硬質(zhì)合金。根據(jù)上述制備方法制備得到的切削工具硬質(zhì)合金，硬度為90. 5HRA，抗彎強(qiáng)度為1600N/mm2。實施例2硬質(zhì)合金原料的各組分及各組分的含量如下(總重量為500kg)
權(quán)利要求
1.一種硬質(zhì)合金原料，其特征在于，所述合金原料的組分及各組分的重量百分比是 碳化鎢60-70% ； 鈷粉=10-15% ； 碳化鈦15-20% ； 稀有金屬5-10% ； 其中，所述碳化鎢的粒度小于等于1. 5 y m ;所述稀有金屬中包含有鉭或/和鈮元素。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硬質(zhì)合金材料，其特征在于，所述合金原料的組分及各組分的重量百分比是 碳化鎢65-68% ； 鈷粉=10-13% ； 碳化鈦:15-18% ； 稀有金屬7-10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硬質(zhì)合金材料，其特征在于，所述稀有金屬為鉭或/和鈮的固溶體。
4.一種切削工具硬質(zhì)合金，其特征在于，所述硬質(zhì)合金由硬質(zhì)合金原料制備成型，所述硬質(zhì)合金原料的組分及各組分的重量百分比是碳化鎢60-70% ;鈷粉10-15% ;碳化鈦15-20% ;稀有金屬5-10% ;其中，所述碳化鎢的粒度小于等于1. 5iim ;所述稀有金屬中包含有鉭或/和鈮元素。
5.一種切削工具硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于，所述制備方法的步驟如下 a、將權(quán)利要求1中的硬質(zhì)合金原料加入球磨機(jī),并注入工業(yè)酒精后混合48-96小時，然后進(jìn)行真空干燥； b、在混合后的粉料中摻入成型劑，再次進(jìn)行真空干燥； C、將加入成型劑后的粉料按照切削工具的形狀壓制成毛坯； d、將成型毛坯在1380-1480°的溫度下燒結(jié)，得到切削工具硬質(zhì)合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟a中球磨機(jī)磨球與所述硬質(zhì)合金原料的重量比為3:1-5:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述成型劑為SBS橡膠或石蠟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硬質(zhì)合金原料、切削工具硬質(zhì)合金及其制備方法，所述硬質(zhì)合金原料的組分及各組分的重量百分比是碳化鎢60-70%；鈷粉10-15%；碳化鈦15-20%；稀有金屬5-10%；其中，所述碳化鎢的粒度小于等于1.5μm；所述稀有金屬中包含有鉭或/和鈮元素；切削工具硬質(zhì)合金的制備方法包括混合、干燥、成型、壓制、燒結(jié)。本發(fā)明提供的硬質(zhì)合金原料、切削用工具硬質(zhì)合金及其制備方法，制備硬質(zhì)合金的制造成本低，且硬質(zhì)合金具有較高的硬度和強(qiáng)度。
文檔編號C22C29/08GK102994853SQ20121050547
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者李駿, 葉典舞, 張庭輝, 方偉清 申請人:株洲普瑞克硬質(zhì)合金有限公司