大切削量刀具用超细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*CN102409215A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102409215A(43)申请公布日2012.04.11(21)申请号201110347141.7(22)申请日2011.11.07(71)申请人西南大学地址400715重庆市北碚区天生路1号(72)发明人蒋显全姜爱民张秀锦(74)专利代理机构重庆华科专利事务所50123代理人康海燕(51)Int.Cl.C22C29/08(2006.01)C22C1/05(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称大切削量刀具用超细硬质合金及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种超细硬质合金及其制造方法，其制备包括配料、湿磨、干燥、掺胶、压制、烧结、冷却等工序。在配料时选用0.4μm的超细WC粉末作为硬质相，重量百分比为8%的Co粉作为粘结相，钴粉的费氏粒度为1.42μm，抑制剂的加入量为VC:0.2%，NbC:0.4%。采用真空烧结一体烧结炉真空烧结工艺，烧结温度1440℃，保温时间1.5小时。最后制得抗弯强度1787MPa，硬度1950HV30，平均晶粒尺寸470nm的超细硬质合金，具有高耐磨性和高抗扭转能力。能应用于大切削量的粗车车削。CN102495ACCNN110240921502409219A权利要求书1/1页1.一种超细硬质合金，其特征在于：该合金主要由WC硬质相、Co为粘结金属相和一定量的抑制剂三者组成的复合金属，合金的组成成分及重量含量如下：硬质相：0.4μm的WC91.4%粘结相：1.42μm的Co8%抑制剂：1.39μm的VC0.2%2.5μm的NbC0.4%。2.权利要求1所述的超细硬质合金的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：配料，按权利要求1所述的合金组成成分及重量含量配制硬质合金粉末；湿磨，球磨介质为纯度99.99%的无水乙醇，球料比5:1，球磨时间60-100小时，球磨中每隔12小时翻动球磨筒一次；干燥，球磨后湿料过320目筛网过滤，并在真空干燥箱中干燥；掺胶，干燥后的粉料过80目筛网，加入汽油橡胶溶液，橡胶加入量为130ml/kg；干燥，过60目筛网待用；压制，将步骤（4）得出粉料在单柱液压机压制成7.02×8.04×24.74mm3的B型条；烧结，将（5）所得的B型条放置于真空烧结一体炉中烧结，烧结过程分为三个烧结阶段，室温～500℃为脱胶阶段，500～1230℃为固相烧结阶段，最后为最高烧结温度1400-1450℃，同时保温1.5h；冷却，随炉冷却至室温，并将B型条取出；性能测试，根据GB3851-83测试硬质合金的抗弯强度；根据GB7887-87测试硬质合金的韦氏硬度；根据GB3488-83标准硬质合金的显微组织。2CCNN110240921502409219A说明书1/5页大切削量刀具用超细硬质合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种硬质合金，更具体的说，涉及一种超细硬质合金及制备方法。背景技术[0002]硬质合金综合了碳化物的高硬度、耐磨性和金属粘结相足够的韧性和抗热震性能，被广泛用于现代加工加工切削领域。目前国内在金属切削粗加工所采用的材质一般为粒度0.8-2.0μm左右的WC粉和重量百分比为8%Co粉，并添加重量百分比为0.8%的晶粒抑制剂（如VC、Cr2C3、TaC）,经球磨、干燥，压制成型和烧结，最终得到成品。用此方法制得的硬质合金硬度抗弯强度都比较低，HV30:1500-1700，耐磨性较差，并且抗弯强度都比较低，在1450-1600MPa，抗扭折能力也较差。采用超细硬质合金制备的刀具则能满足高硬度、高强度、高使用寿命。同时超细硬质合金中WC晶粒细小，能保证刀具刃口可以磨得锋利，光洁。发明内容[0003]本发明的目的是通过向硬质合金粉末中加入晶粒长大抑制剂VC和NbC，在烧结阶段抑制WC晶粒的长大，从而得到一种具有高强度、高硬度的超细硬质合金，提供一种新的具有高强度、高硬度的超细硬质合金配方；本发明的另一目的是提供一种制造具有高强度、高硬度的超细硬质合金制备方法。[0004]本发明提出的超细硬质合金主要由WC硬质相、Co为粘结金属相和一定量的抑制剂三者组成的复合金属，合金的组成成分及重量含量如下：硬质相：0.4μm的WC91.4%粘结相：1.42μm的Co8%抑制剂：1.39μm的VC0.2%2.5μm的NbC0.4%本发明中，由于选用了细WC粉以及采用适量的VC和NbC做晶粒长大抑制剂，细化了合金的晶粒，降低合金的空隙度，并提高了合金中面心立方Co的含量，可使得硬质合金中WC的平均晶粒度达（390-540）nm，硬质合金的硬度达HV30：（1873-1950），硬质合金的抗弯强度MPa：(1714-1854)。[0005]本发明同时提出制备上述超