CN113174524A - 一种用于高速铣削的硬质合金刀具材料及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于高速铣削的硬质合金刀具材料及其制造方法，包括粘结相、硬质相及抑制剂。硬质相的质量分数为80wt%～88wt%，粘结相的质量分数为8.5wt%～12.5wt%，抑制剂的质量分数1.5wt%～5wt%，其中的硬质相包括：WC和TiC。通过在传统粗晶粒WC中添加细晶粒WC来提高铣削线速度需要的耐磨性，同时通过不断调整粗细碳化钨的比例来调整基体的组织形貌，本发明的硬质合金刀具材料，在普通的切削速度条件下，比传统的晶粒WC硬质合金刀具材料，使用寿命增长了20%～50%；在高速切削条件下，寿命增长了50%以上。

Description

一种用于高速铣削的硬质合金刀具材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及到属于硬质合金领域，具体涉及一种用于高速铣削的硬质合金刀具材料及其制造方法。
背景技术
硬质合金具备很高的硬度和强度，在各行各业都得到广泛的应用，在金属切削中的作用尤为关键，在切削金属中又必须要具有高温稳定性和耐磨性，以及良好的抗塑性变形的能力，在目前机械加工领域，由于加工技术的不断进步、机床等设备的不断革新，被加工材质和现代金属加工工艺也随之革新，这对刀具的要求也随之提升，在铣削加工中，随着高线速度加工工艺的普及，普通的硬质合金铣削刀具已然不适合高线速度条件下的铣削。
从20世纪90年代中至今，是我国高温合金的全新发展阶段。虽然高温金属合金材料在我国已发展近60年，但行业发展仍处于成长期。由于高温金属合金材料领域具有较高技术含量，该行业企业拥有较深护城河。我国高温金属合金每年需求量在2万吨以上，国内年生产量在1万吨左右，市场容量超过80亿元，其中进口占比较大。未来20年我国对应的高温合金需求仅在航空航天领域在1500亿以上，再加上汽车、蒸汽轮机等其他各行各业的需求，仅高温合金空间一项就有2000亿的市场空间即将打开。
材料加工中，刀具本身硬度和强度一直以来都很难同时兼顾，由于耐热合金钢材料的特殊性，加上目前高线速度的加工工艺，制作高温合金加工工具采用的材料主要有WC-Co合金、金属陶瓷、PCBN、PCD等。其中WC-Co合金工具在车削和铣削方面得到了广泛的应用，金属陶瓷、PCBN、PCD等工具主要应用于车削精加工。如何提升刀具在耐热合金钢高线速度加工中的使用寿命，是硬质合金刀具研发工作人员一直追求的目标。
经专利检索，与本发明有一定关系的专利主要有以下专利：
1、申请号为“201911391707.9”、申请日为“2019.12.30”、公开号为“CN110964964A”、公开日为“2020.04.07”、名称为“梯度结构的大进给铣刀的硬质合金基体及其制备方法”、申请人为“株洲夏普高新材料有限公司”的中国发明专利，该发明公开了一种梯度结构的大进给铣刀的硬质合金基体及其制备方法，硬质合金基体的组分及各组分质量百分比如下：5～10％的Co粉；2～6％的TaC粉和/或NbC粉；1～6％的TiC粉；0.1～2.0％的Ti( C，N )；余量为费氏粒度2 .0～5 .0μm的WC粉，总计100％。它能在基体表面区域形成缺立方相碳化物和碳氮化物的韧性区域，吸收复合涂层裂纹扩展的能量，有效地阻止裂纹向合金内部扩展，提高大进给铣刀的使用性能。
2、申请号为“201910211888.6”、申请日为“2019.03.20”、公开号为“CN110004344A”、公开日为“2019.07.12”、名称为“一种刀具材料及其制备方法”、申请人为“长沙众鑫达工具有限公司”的中国发明专利，该发明提供了一种刀具材料，该刀具材料含有TiCN和粘结相，余量为硬质合金固溶体，硬质合金固溶体为( W，Ti，Ta，Nb，Zr，Mo )C。该发明还提供了硬质合金固溶体及刀具材料的制备方法。相比现有技术添加各种不同的粉末碳化物合金添加剂，本发明的刀具材料中，所需合金元素为固溶体的形式，避免了分别添加不同碳化物时会产生的误差以及各种不同添加剂可能带入的杂质，提高了刀具材料的性能，保证了产品质量的稳定和寿命的延长。
3、申请号为“201810028415.8”、申请日为“2018.01.12”、公开号为“CN108220736A”、公开日为“2018.06.29”、名称为“一种面向难加工金属的硬质合金材料”、申请人为“河源富马硬质合金股份有限公司”的中国发明专利，该发明公开了一种面向难加工金属的硬质合金材料，按质量份数计，包括如下成分：W C36％-38％、TiC 15％-18％、Co9％-10％、Ni20-25％、Mo 2％-3％、Ti 7％-8％、NbC 4％-5％。该发明的优点在于：TiC、NbC与WC结合，以及各成分之间的科学配比，加工时，硬质合金刀具与加工金属加工接触产生的热量以及外界环境的热量并不会改***质合金刀具内部微观结构的变化，内部应力不会因高温而瞬间集中爆发，硬质合金材料在常温应用时表现优异的硬度性能，同时能够在高温下保持该硬度性能。
4、申请号为“201710798712.6”、申请日为“2017.09.07”、公开号为“CN107557638A”、公开日为“2018.01.09”、名称为“合金切削刀具及其加工方法”、申请人为“浙江浙南合金制造有限公司”的中国发明专利，该发明涉及一种合金切削刀具，由硬质合金制成，所述的硬质合金包含碳化钨、碳化钽、钴、碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体和碳化钨—铬固溶体，所述硬质合金所含成分按重量百分比计算的配比为：碳化钨85.49～89.7%、碳化钽1.2～3.63％、钴6.2～9.3％、碳化钨—碳化钛—碳化钽固溶体0.9～2.38%和碳化钨—铬固溶体0.4～0.5%，其余量为杂质。该发明技术方案，具有硬度与强度更高的效果。
5、申请号为“CN201010210967.4”、申请日为“2010.06.28”、公开号为“CN101845579A”、公开日为“2010.09.29”、名称为“非均匀硬质合金及其制备方法”、申请人为“株洲钻石切削刀具股份有限公司”的中国发明专利，该发明涉及一种以碳化钨基为基础的硬质合金及其制备方法，具体公开了一种非均匀硬质合金，该非均匀硬质合金中的主要成分碳化钨的晶粒分布具有双峰结构，其中一个峰介于0.3～0.9μm，另一个峰介于1.2～3.5μm。其制备方法为：选用一定配比的钴粉、碳化物和碳化钨粉作为原料，碳化钨粉分为2～12μm和小于1μm的粗、细两种不同粒度；粗、细碳化钨粉的质量比为(0.5～2.0)∶1；碳化物为立方碳化物、正交碳化物中的一种或多种；然后将准备的原料混合均匀，再进行球磨、干燥、制粒、压制，最后进行真空高温烧结后得到非均匀硬质合金。该发明的非均匀硬质合金具有更高硬度、韧性和强度，且制备工艺简单、成本低。
6、申请号为“CN200310110532.2”、申请日为“2003.11.18”、公开号为“CN1544676A”、公开日为“2004.11.10”、名称为“一种非均匀硬质合金的制备方法”、申请人为“株洲硬质合金集团有限公司”的中国发明专利，该发明提出了一种非均匀硬质合金的制备方法。它是在配料时按重量比为Co11～12％，9.01～13μm的WC 44～48％，1.0～1.2μm的WC 41～44％配制混合料，混合料按球料比为4.8～5.3∶1，液固比为450～510ml/kg，在球磨机中进行湿磨，研磨时间为34～36h，再经干燥、压制成型，而后在真空度为10～300Pa，烧结温度为1400～1420℃的条件下进行真空烧结，制备出具有高强度和高硬度的非均匀结构硬质合金。用该发明方法制备的硬质合金铲雪片硬度达88.0HRA，抗弯强度达3000MPa以上，比现有技术制备的铲雪片使用使命提高20％以上。
上述专利中CN101845579A和CN1544676A涉及了非均匀合金钨钴合金的制造方法，主要用于地矿类产品，但与本发明的组分不同，而且并不适用于需要耐热的高线速度铣削专用领域。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的耐热合金刀具普遍加工寿命普遍不高的缺陷，提供一种用于高速铣削的硬质合金刀具材料及其制造方法，以保证铣削的硬质合金刀具在切削高温下具备高耐磨性高韧性，同时也适用于合金钢、不锈钢领域的通用加工。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种用于高速铣削的硬质合金刀具材料，包括粘结相、硬质相及抑制剂。硬质相的质量分数为80wt%～88wt%，粘结相的质量分数为8.5wt%～12.5wt%，抑制剂的质量分数1.5wt%～5wt% 。
进一步地，硬质相包括：WC和TiC。
进一步地，W元素与Ti元素原子质量比例为（5～10）:1。
进一步地，刀具材料为非均匀组织，WC包括：FSSS粒度介于4～10μm的粗晶碳化钨，以及FSSS粒度介于0.6～1.5μm的细晶碳化钨。
进一步地，所述粗晶碳化钨与细晶碳化钨质量比例为（6～10）:1。
进一步地，粘结相为Co粉。
进一步地，抑制剂为TaC和NbC，或 (Ta,Nb)C固溶体。
进一步地，所述(Ta,Nb)C固溶体中TaC与NbC质量比例大于1:1。进一步地，所述的用于高速铣削的硬质合金刀具材料表面镀有多层TiAlN，TiAlN厚度为2～6μm。
本发明还涉及实现上述用于高速铣削的硬质合金刀具材料的制造方法，包括以下步骤：
S1、配料：
作为粘接相的Co粉质量分数8.5wt%～12.5wt%；
作为硬质相的碳化钨质量分数80wt%～88wt%，碳化钨包括粗晶碳化钨和细晶碳化钨，粗晶碳化钨的晶粒度为4～10μm，细晶碳化钨为0.6～1.5μm。在传统粗晶粒WC只能保持正常铣削强度而又无法实现耐热合金的高线速度铣削的情况下，通过添加细晶粒WC来提高铣削线速度需要的耐磨性，同时通过不断调整粗细碳化钨的比例来调整基体的组织形貌。
作为抑制剂的含铬化合物及高温元素化合物质量分数1.5wt%～5wt%；
余量为含钛化合物，各组分的质量分数总量为100%；
S2、混合料：
添加质量分数2wt%～3wt%的PEG或石蜡的成型剂进入球磨机预磨，后将S1步骤中的各配料组分全部加入球磨机中，注入定量酒精进行球磨，球磨后一段时间后进行喷雾干燥，得到混合料；
S3、压制成型：
将S2步骤中的混合料注入模具中，通过压机压制成型；
S4、烧结：
S4.1：将S3步骤中压制成型的半成品放入以石墨作为加热体的低压炉中；
S4.2：脱除成型剂阶段，在烧结炉抽真空后通入氢气的条件下，将炉子升温至300～400℃的脱蜡温度进行一段时间的保温，以脱除S2步骤中加入的PEG或石蜡；
S4.3：真空烧结阶段，炉子继续升温至1340～1360℃，通入20～40mbar的Ar气，在惰性气体环境下保温1～1.5小时；
S4.4：加压烧结阶段，真空烧结结束后，继续通入Ar气，使得炉内气体压力达到50mbar，升温至1440-1450℃，在惰性气体环境下保温0.5～1小时；
S4.5：冷却阶段，自然冷却至1300℃后通入950～980mbarAr气强制冷却，炉温低于100℃出炉得到压制合金刀具基体；
S4.6：涂层，在S4.5步骤中得到的硬质合金刀具材料上制备涂层。
本发明的有益效果为：在传统粗晶粒WC只能保持正常铣削强度而又无法实现耐热合金的高线速度铣削的情况下，通过添加细晶粒WC来提高铣削线速度需要的耐磨性，同时通过不断调整粗细碳化钨的比例来调整基体的组织形貌。本发明的硬质合金刀具材料，在普通的切削速度条件下，比传统的晶粒WC硬质合金刀具材料，使用寿命增长了20%～50%；在高速切削条件下，寿命增长了50%以上。
附图说明
图1为实施例1的硬质合金组织结构金相图，其中白色为粘结相Co，灰色为WC，黑色为含钛化合物。
图2为实施例2的硬质合金组织结构金相图，其中白色为粘结相Co，灰色为WC，黑色为含钛化合物。
图3为实施例3的硬质合金组织结构金相图，其中白色为粘结相Co，灰色为WC，黑色为含钛化合物。
图4为对比材料1的硬质合金组织结构金相图，其中白色为粘结相Co，灰色为WC，棕色为钽铌化合物。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的描述：
1、实施例1
图1为本发明实施例1的硬质合金组织结构金相图：以碳化钨（WC）为主要硬质相，碳化钨（WC）的FSSS粒度分别为6μm和1μm，按6：1的比例添加；钴（Co）为粘结相，并添加高温固溶体(Ta,Nb)C和(Ti,W)C，包括下述步骤：
S1、配料：
Co：10wt%
(Ta,Nb)C：1.5wt%
(Ti,W)C ：1wt%
余量为WC，其中FSSS粒度分别为6μm和1μm的粗晶碳化钨与细晶碳化钨按6：1的比例添加。
S2、混合料：
将步骤S1所述物料与2%石蜡配入球磨机中，以酒精为湿磨介质球磨18h。
S3、压制成型：
将步骤（2）所述混合物料进行干燥，脱除湿磨介质。将物料注入模具型号XNEU070508-WMM，压制成型。
S4、烧结：
将上述的合金半成品通过1440℃真空加压烧结形成成品。
所述基体在制备后通过磁控溅射的涂层为PVD涂层，主要为一层为TiAlN结构，厚度为1.5-4μm。
2、实施例2
图2为本发明实施例2的硬质合金组织结构金相图：以碳化钨（WC）为主要硬质相，与实施例1所不同的是：粒度为6μm和1μm的粗晶碳化钨与细晶碳化钨按7：1的比例添加。具体实施步骤如下：
S1、配料：
Co：10wt%
(Ta,Nb)C：1.5wt%
(Ti,W)C ：1wt%
余量为WC，其中FSSS粒度分别为6μm和1μm的粗细WC按7：1的比例添加。
S2、混合料：
将步骤S1所述物料与2%石蜡配入球磨机中，以酒精为湿磨介质球磨18h。
S3、压制成型：
将步骤（2）所述混合物料进行干燥，脱除湿磨介质。将物料注入模具型号XNEU070508-WMM，压制成型。
S4、烧结：
将上述的合金半成品通过1440℃真空加压烧结形成成品。
所述基体在制备后通过磁控溅射的涂层为PVD涂层，主要为一层为TiAlN结构，厚度为1.5-4μm。
3、实施例3
图3为本发明实施例3的硬质合金组织结构金相图：以碳化钨（WC）为主要硬质相。与实施例1所不同的是：粒度为4.5μm和1μm的粗晶碳化钨与细晶碳化钨按9：1的比例添加。具体实施步骤如下：
S1、配料：
Co：10wt%
(Ta,Nb)C：1.5wt%
(Ti,W)C ：1wt%
余量为WC，其中FSSS粒度分别为4.5μm和1μm的粗晶碳化钨与细晶碳化钨按9：1的比例添加。
S2、混合料：
将步骤S1所述物料与2%石蜡配入球磨机中，以酒精为湿磨介质球磨18h。
S3、压制成型：
将步骤（2）所述混合物料进行干燥，脱除湿磨介质。将物料注入模具型号XNEU070508-WMM，压制成型。
S4、烧结：
将上述的合金半成品通过1440℃真空加压烧结形成成品。
所述基体在制备后通过磁控溅射的涂层为PVD涂层，主要为一层为TiAlN结构，厚度为1.5-4μm。
4、对比材料1
图4为对比材料1的硬质合金组织结构金相图：是一种传统硬质合金，WC为主要硬质相，WC的FSSS粒度为3μm；钴（Co）为粘结相，并添加高温固溶体(Ta,Nb)C和(Ti,W)C，包括下述步骤：
S1、配料：
Co：10wt%
(Ta,Nb)C：1.5wt%
余量为FSSS粒度是3μm的WC。
S2、混合料：
将步骤S1所述物料与2%石蜡配入球磨机中，以酒精为湿磨介质球磨18h。
S3、压制成型：
将步骤（2）所述混合物料进行干燥，脱除湿磨介质。将物料注入模具型号XNEU070508-WMM，压制成型。
S4、烧结：
将上述的合金半成品通过1440℃真空加压烧结形成成品。
所述基体在制备后通过磁控溅射的涂层为PVD涂层，主要为一层为TiAlN结构，厚度为1.5-4μm。
为了表明本发明硬质合金刀具在耐热合金上与传统普通刀具有明显优势，我们对实施例1、实施例2、实施例3与对比材料1进行物理性能的对比。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
为了表明本发明硬质合金刀具在耐热合金上与传统普通刀具有明显优势，我们对实施例1、实施例2、实施例3与比材料1所述的硬质合金刀具通过PVD的方法涂覆一层TiAlSiN涂层后，对比在耐热合金上的使用寿命。
某机床工况如下：
加工材料GH4145，进给量0.2mm切深0.1mm，切削线速度分别以150m/min、200m/min加工后统计刀具加工工件的件数。
Figure 663082DEST_PATH_IMAGE002
由实验数据表明，本发明所述的硬质合金刀具相比于传统硬质合金刀具在普通的切削速度条件下，使用寿命增长了20%～50%，对于高速切削，相比之下寿命增长了50%以上。
为了适应高温合金加工工况，通过不断调整粗细碳化钨的比例来调整基体的组织形貌，上述基体的两种碳化钨中，粗颗粒碳化钨和细颗粒碳化钨的最优含量比例为9:1～10:1。
综上所述：本发明的有益效果为：在传统粗晶粒WC只能保持正常铣削强度而又无法实现耐热合金的高线速度铣削的情况下，通过添加细晶粒WC来提高铣削线速度需要的耐磨性，同时通过不断调整粗细碳化钨的比例来调整基体的组织形貌。本发明的硬质合金刀具材料，在普通的切削速度条件下，比传统的晶粒WC硬质合金刀具材料，使用寿命增长了20%～50%；在高速切削条件下，寿命增长了50%以上。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (10)

1.一种用于高速铣削的硬质合金刀具材料，包括粘结相、硬质相及抑制剂，其特征在于：硬质相的质量分数为80wt%～88wt%，粘结相的质量分数为8.5wt%～12.5wt%，抑制剂的质量分数1.5wt%～5wt% 。
2.根据权利要求1所述的用于高速铣削的硬质合金刀具材料，其特征在于：硬质相包括：WC和TiC。
3.根据权利要求2所述的用于高速铣削的硬质合金刀具材料，其特征在于：W元素与Ti元素原子质量比例为(5～10):1。
4.根据权利要求3所述的用于高速铣削的硬质合金刀具材料，其特征在于：刀具材料为非均匀组织，WC包括：FSSS粒度介于4～10μm的粗晶碳化钨，以及FSSS粒度介于0.6～1.5μm的细晶碳化钨。
5.根据权利要求4所述的用于高速铣削的硬质合金刀具材料，其特征在于：所述粗晶碳化钨与细晶碳化钨质量比例为(6～10):1。
6.根据权利要求1所述的用于高速铣削的硬质合金刀具材料，其特征在于：粘结相为Co粉。
7.根据权利要求1所述的用于高速铣削的硬质合金刀具材料，其特征在于：抑制剂为TaC和NbC，或 (Ta,Nb)C固溶体。
8.根据权利要求7所述的用于高速铣削的硬质合金刀具材料，其特征在于：所述(Ta,Nb)C固溶体中TaC与NbC质量比例大于1:1。
9.根据1至8任意一项的用于高速铣削的硬质合金刀具材料的制造方法，其特征在于：所述的用于高速铣削的硬质合金刀具材料表面镀有多层TiAlN，TiAlN厚度为1.5～4μm。
10.一种实现权利要求1至9任意一项所述的用于高速铣削的硬质合金刀具材料的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、配料：
作为粘接相的Co粉质量分数8.5wt%～12.5wt%；
作为硬质相的碳化钨质量分数80wt%～88wt%，碳化钨包括粗晶碳化钨和细晶碳化钨，粗晶碳化钨的晶粒度为4～10μm，细晶碳化钨为0.6～1.5μm；
作为抑制剂的含铬化合物及高温元素化合物质量分数1.5wt%～5wt%；
余量为含钛化合物，各组分的质量分数总量为100%；
S2、混合料：
添加质量分数2wt%～3wt%的PEG或石蜡的成型剂进入球磨机预磨，后将S1步骤中的各配料组分全部加入球磨机中，注入定量酒精进行球磨，球磨后一段时间后进行喷雾干燥，得到混合料；
S3、压制成型：
将S2步骤中的混合料注入模具中，通过压机压制成型；
S4、烧结：
S4.1：将S3步骤中压制成型的半成品放入以石墨作为加热体的低压炉中；
S4.2：脱除成型剂阶段，在烧结炉抽真空后通入氢气的条件下，将炉子升温至300～400℃的脱蜡温度进行一段时间的保温，以脱除S2步骤中加入的PEG或石蜡；
S4.3：真空烧结阶段，炉子继续升温至1340～1360℃，通入20～40mbar的Ar气，在惰性气体环境下保温1～1.5小时；
S4.4：加压烧结阶段，真空烧结结束后，继续通入Ar气，使得炉内气体压力达到50mbar，升温至1440-1450℃，在惰性气体环境下保温0.5～1小时；
S4.5：冷却阶段，自然冷却至1300℃后通入950～980mbarAr气强制冷却，炉温低于100℃出炉得到压制合金刀具基体；
S4.6：涂层，在S4.5步骤中得到的硬质合金刀具材料上制备涂层。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114045423A (zh) * 2022-01-14 2022-02-15 河北鑫泰轴承锻造有限公司 一种热作合金锻造模具及其制造方法
CN114293083A (zh) * 2021-12-30 2022-04-08 株洲硬质合金集团有限公司 一种板材用硬质合金及其制备方法
CN114769638A (zh) * 2022-05-16 2022-07-22 株洲肯特硬质合金股份有限公司 一种硬质合金或金属陶瓷可转位刀片及其制备方法
CN116536554A (zh) * 2023-04-26 2023-08-04 株洲肯特硬质合金股份有限公司 一种用于高温合金的铼钨硬质合金刀具材料及其制备方法
CN117020283A (zh) * 2023-07-20 2023-11-10 珩星电子（连云港）股份有限公司 一种pcd内冷反镗铣刀及其制备工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101892409A (zh) * 2010-07-22 2010-11-24 株洲华锐硬质合金工具有限责任公司 一种铣削涂层硬质合金及其制备方法
CN103614604A (zh) * 2013-12-16 2014-03-05 重庆市科学技术研究院 用于采矿用旋转钻进切削钻头的硬质合金及其制备方法
CN104674039A (zh) * 2013-12-03 2015-06-03 自贡硬质合金有限责任公司 一种双晶结构硬质合金基体的生产方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101892409A (zh) * 2010-07-22 2010-11-24 株洲华锐硬质合金工具有限责任公司 一种铣削涂层硬质合金及其制备方法
CN104674039A (zh) * 2013-12-03 2015-06-03 自贡硬质合金有限责任公司 一种双晶结构硬质合金基体的生产方法
CN103614604A (zh) * 2013-12-16 2014-03-05 重庆市科学技术研究院 用于采矿用旋转钻进切削钻头的硬质合金及其制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114293083A (zh) * 2021-12-30 2022-04-08 株洲硬质合金集团有限公司 一种板材用硬质合金及其制备方法
CN114045423A (zh) * 2022-01-14 2022-02-15 河北鑫泰轴承锻造有限公司 一种热作合金锻造模具及其制造方法
CN114769638A (zh) * 2022-05-16 2022-07-22 株洲肯特硬质合金股份有限公司 一种硬质合金或金属陶瓷可转位刀片及其制备方法
CN116536554A (zh) * 2023-04-26 2023-08-04 株洲肯特硬质合金股份有限公司 一种用于高温合金的铼钨硬质合金刀具材料及其制备方法
CN116536554B (zh) * 2023-04-26 2024-04-16 株洲肯特硬质合金股份有限公司 一种用于高温合金的铼钨硬质合金刀具材料及其制备方法
CN117020283A (zh) * 2023-07-20 2023-11-10 珩星电子（连云港）股份有限公司 一种pcd内冷反镗铣刀及其制备工艺
CN117020283B (zh) * 2023-07-20 2024-03-08 珩星电子（连云港）股份有限公司 一种pcd内冷反镗铣刀及其制备工艺

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