CN106119657A - 一种兼具高耐磨性和高韧性的硬质合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种兼具高耐磨性和高韧性的硬质合金及其制备方法，其特征在于，以质量份计，包括以下粉末状原料：二硼化钛42‑56份、二硼化铬15‑23份、碳化铬10‑15份、碳化钨9‑12份、碳化铌8‑13份、粘结剂为钼4‑8份。本发明的硬质合金硬度高，且具有优异的耐磨性和抗冲击韧性，无分层，裂纹，疲劳强度，断裂强度等均符合行业标准。

Description

一种兼具高耐磨性和高韧性的硬质合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属合金材料领域，特别是涉及一种硬质合金。
背景技术
硬质合金是用粉末冶金法生产的，由难熔金属化合物(硬质相)和粘结金属(粘结相)所构成的复合材料。
随着硬质合金行业的发展，对硬质合金的性能提出了更高的要求，一般来说，硬质合金的耐磨性，韧性两者关系是矛盾的：耐磨性的提高将导致韧性降低，而韧性的提高又必然导致耐磨性的降低。因此亟须一种兼具耐磨性和韧性的硬质合金来满足要求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种兼具耐磨性和韧性的硬质合金硬质合金。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种兼具高耐磨性和高韧性的硬质合金及其制备方法，以质量份计，包括以下粉末状原料：二硼化钛42-56份、二硼化铬15-23份、碳化铬10-15份、碳化钨9-12份、碳化铌8-13份、粘结剂为钼4-8份。
所述碳化钨的晶粒大小为1-3μm。
所述的兼具高耐磨性和高韧性的硬质合金及其制备方法，包括如下步骤：
（一）、将各粉末原料投入球磨机进行球磨，球磨时间为12-72h,球磨转速120-250 转/分钟；
（二）、将球磨后的混合料过筛、干燥、造粒得到硬质合金混合料；所述造粒工序中，还加入了用量为硬质合金原料重量3-8% 的成型剂，所述成型剂至少选自聚乙烯醇、橡胶和石蜡中的任意一种；
（三）、将混合料经压制成型，压制压力为150-200 MPa；
（四）、再进行脱脂工序，脱脂温度为150-260℃，升温速率2-5℃/ 分钟，保温10分钟以上；
（五）、将压制成型的半成品烧结，采用惰性气体烧结或真空烧结，烧结温度1350-1480℃，升温速率为12-18℃/分钟，每升温一次保温5-8分钟。
有益效果：本发明的硬质合金硬度高，兼具优异的耐磨性和抗冲击韧性，无分层，裂纹，疲劳强度，断裂强度等均达到行业标准。
具体实施方式
下面以实施例对本发明进行详细阐释。
实施例1
一种兼具高耐磨性和高韧性的硬质合金及其制备方法，以质量份计，包括以下粉末状原料：二硼化钛48份、二硼化铬22份、碳化铬13份、碳化钨11份、碳化铌9份、粘结剂为钼6份。
所述碳化钨的晶粒大小为1-3μm。
所述的兼具高耐磨性和高韧性的硬质合金及其制备方法，包括如下步骤：
（一）、将各粉末原料投入球磨机进行球磨，球磨时间为12-72h,球磨转速200-240 转/分钟；
（二）、将球磨后的混合料过筛、干燥、造粒得到硬质合金混合料；所述造粒工序中，还加入了用量为硬质合金原料重量5% 的成型剂，所述成型剂为聚乙烯醇；
（三）、将混合料经压制成型，压制压力为160-180MPa；
（四）、再进行脱脂工序，脱脂温度为190-220℃，升温速率2-5℃/ 分钟，保温10分钟以上；
（五）、将压制成型的半成品烧结，采用惰性气体烧结或真空烧结，烧结温度1350-1480℃，升温速率为15℃，每升温一次保温6分钟。
本实施例制备的硬质合金抗冲击韧性(Ak)为8.7N.m/cm2，硬度为102HRA
实施例2
一种兼具高耐磨性和高韧性的硬质合金及其制备方法，以质量份计，包括以下粉末状原料：二硼化钛54份、二硼化铬15份、碳化铬10份、碳化钨9份、碳化铌8份、粘结剂为钼4份。
所述碳化钨的晶粒大小为1-3μm。
制备步骤同实施例1
本实施例制备的硬质合金抗冲击韧性(Ak)为8.4N.m/cm2，硬度为100HRA
实施例3
一种兼具高耐磨性和高韧性的硬质合金及其制备方法，以质量份计，包括以下粉末状原料：二硼化钛56份、二硼化铬23份、碳化铬15份、碳化钨12份、碳化铌13份、粘结剂为钼8份。
所述碳化钨的晶粒大小为1-3μm。
制备步骤同实施例1
本实施例制备的硬质合金抗冲击韧性(Ak)为8.3N.m/cm2，硬度为100HRA
对比例1
将实施例1中粉末状原料二硼化钛和碳化钨替换，即二硼化钛11份、碳化钨48份，其他成分含量及制备步骤同实施例1。
本对比例制备的硬质合金抗冲击韧性(Ak)为4.3N.m/cm2，硬度为87HRA
对比例2
将实施例1中粘结剂改为钴6份，其他成分含量及制备步骤同实施例1。
所述碳化钨的晶粒大小为1-3μm。
本对比例制备的硬质合金抗冲击韧性(Ak)为3.7N.m/cm2，硬度为84HRA
以上实施例并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明精神范围内所作的替换或改变，均涵盖在本发明权利要求书保护的范围内。

Claims (3)

1.一种兼具高耐磨性和高韧性的硬质合金及其制备方法，其特征在于，以质量份计，包括以下粉末状原料：二硼化钛42-56份、二硼化铬15-23份、碳化铬10-15份、碳化钨9-12份、碳化铌8-13份、粘结剂为钼4-8份。
2.根据权利要求1所述的兼具高耐磨性和高韧性的硬质合金及其制备方法，其特征在于，所述碳化钨的晶粒大小为1-3μm。
3.一种根据权利要求1-2 所述的兼具高耐磨性和高韧性的硬质合金及其制备方法，包括如下步骤：
（一）、将各粉末原料投入球磨机进行球磨，球磨时间为12-72h,球磨转速120-250 转/分钟；
（二）、将球磨后的混合料过筛、干燥、造粒得到硬质合金混合料；所述造粒工序中，还加入了用量为硬质合金原料重量3-8% 的成型剂，所述成型剂至少选自聚乙烯醇、橡胶和石蜡中的任意一种；
（三）、将混合料经压制成型，压制压力为150-200 Mpa；
（四）、再进行脱脂工序，脱脂温度为150-260℃，升温速率2-5℃/ 分钟，保温10分钟以上；
（五）、将压制成型的半成品烧结，采用惰性气体烧结或真空烧结，烧结温度1350-1480℃，升温速率为12-18℃/分钟，每升温一次保温5-8分钟。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106756403A (zh) * 2016-12-09 2017-05-31 大连圣洁真空技术开发有限公司开发区分公司 一种精密复合拉刀加工工艺
CN108277413A (zh) * 2018-02-28 2018-07-13 湖南天益高技术材料制造有限公司 一种3d玻璃热弯机用耐高温均热板及其制造工艺

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