一种锰钢基钢结硬质合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107937789A(43)申请公布日2018.04.20(21)申请号201711121979.8(22)申请日2017.11.14(71)申请人史浩田地址056400河北省邯郸市涉县经济开发区开元大街(72)发明人史浩田(51)Int.Cl.C22C29/10(2006.01)C22C30/00(2006.01)C22C32/00(2006.01)C22C1/05(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种锰钢基钢结硬质合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种锰钢基钢结硬质合金，包括质量百分比为45％-55％的TiC硬质相和质量百分比为55％-45％的粘结相，所述粘结相包括化学成分质量百分比为8.0-10.0％的Mn、2.5-3.5％的Ni、0.6-2.0％的Mo、0.5-1.5％的C、0.2-0.8％的Cr，余量为铁和不可避免的杂质。一种锰钢基钢结硬质合金的制备方法包括：1)配料；2)湿磨，湿磨时加入10-50％的柱状研磨体；3)烧结，在1370-1390℃下，保温40-60min，随炉冷却到室温；4)热处理，加热到1050-1100℃，保温1-5小时，然后水冷。制备的钢结硬质合金的抗弯强度≥2100MPa，硬度为64-66HRC，室温冲击韧性为12-14J/cm2，烧结密度为理论密度的98％以上，相对耐磨性为11.52-15.34。CN107937789ACN107937789A权利要求书1/1页1.一种锰钢基钢结硬质合金，其特征在于：包括质量百分比为45％-55％的TiC硬质相和质量百分比为55％-45％的粘结相，所述粘结相包括化学成分质量百分比为8.0-10.0％的Mn、2.5-3.5％的Ni、0.6-2.0％的Mo、0.5-1.5％的C、0.2-0.8％的Cr，余量为铁和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种锰钢基钢结硬质合金，其特征在于：所述TiC硬质相的质量百分比为50％，所述粘结相各化学成分质量百分比Mn：9.0％、Ni：3.0％、Mo：1.0％、C：1.0％、Cr：0.5％，余量为铁和不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的一种锰钢基钢结硬质合金，其特征在于：所述TiC粉末尺寸为3.0-3.5μm。4.根据权利要求1所述的一种锰钢基钢结硬质合金，其特征在于：所述粘结相中镍粉的颗粒尺寸为6-8μm，所述粘结相中其他粉末颗粒尺寸为10-15μm。5.根据权利要求1所述的一种锰钢基钢结硬质合金，其特征在于：所述粘结相体系中碳锰比为1∶8-14。6.一种如权利要求1-5任一项所述的一种锰钢基钢结硬质合金的制备方法，其特征在于：包括以下具体步骤：1)配料，根据配比成分或换算后的成分称取碳化钛粉、锰铁粉、镍粉、钼粉、石墨粉、碳化铬粉和铁粉；2)湿磨，经步骤1)称量好的硬质相碳化钛粉末和粘结相粉末进行混合，将混合好的粉末放入球磨机中进行湿磨，球磨介质为酒精，球料比为4-5∶1，球磨时间为12-36小时，球磨时磨料中加入10-50％的柱状研磨体；3)烧结，将经过步骤2)处理过的球磨料经过搀胶、造粒、过筛、压制成所需尺寸形状的产品，然后进行真空烧结，烧结的温度为1370-1390℃，保温时间为40-60min，随炉冷却到室温；4)热处理，经过步骤3)处理后的钢结硬质合金加热到1050-1100℃，保温1-5小时，然后水冷得到最终产品。7.根据权利要求6所述的一种锰钢基钢结硬质合金的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，柱状研磨体的含量优选为20-30％，所述柱状研磨体的尺寸为φ10×14mm。8.根据权利要求7所述的一种锰钢基钢结硬质合金的制备方法，其特征在于：制备的钢结硬质合金的抗弯强度≥2100MPa，硬度为64-66HRC，室温冲击韧性为12-14J/cm2，烧结密度为理论密度的98％以上。9.根据权利要求7所述的一种锰钢基钢结硬质合金的制备方法，其特征在于：对制备出的钢结硬质合金进行摩擦磨损试验，施加压力为200N，摩擦介质为200目的石英砂，滑动距离为3000m，得到最终试样的减重为0.0032-0.0056g，相对耐磨性为11.52-15.34。2CN107937789A说明书1/4页一种锰钢基钢结硬质合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于钢结硬质合金及其制备方法的技术领域，尤其涉及一种锰钢基钢结硬质合金及其制备方法。背景技术[0002]钢结硬质合金是以钢为粘结相，以难熔金属碳化物(主要是以碳化钛、碳化钨)作为硬质相，用粉末冶金方法制备的一种组合材料。钢结硬质合金的主要性能介于钢与硬质合金之间，它兼有两种材料的特点和长处，是填补它们之间空白的一种新兴工程材料。钢结硬质合金与钢材相比具有无法比拟的高硬