阅读说明：本技术 一种超细晶粒硬质合金及其制备方法 (Ultra-fine grain hard alloy and preparation method thereof ) 是由 邹扬名 于 2020-03-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种超细晶粒硬质合金及其制备方法,超细晶粒硬质合金的材料中含有的组分及各组分质量百分比如下：超细颗粒碳化钨：96.5％,费氏粒度0.4～0.6μm；超细球形钴粉：2.5％,费氏粒度0.8～1.2μm；碳化钽0.5％,费氏粒度1.0～2.0μm；碳化铬0.5％,费氏粒度2.0～2.5μm。本发明强度好、硬度很高、耐磨性好,使用寿命长。(The invention discloses an ultra-fine grain hard alloy and a preparation method thereof, wherein the material of the ultra-fine grain hard alloy comprises the following components in percentage by mass: ultrafine particle tungsten carbide: 96.5 percent, and the Fisher particle size is 0.4-0.6 mu m; ultra-fine spherical cobalt powder: 2.5 percent, and the Fisher particle size is 0.8-1.2 mu m; 0.5% of tantalum carbide and 1.0-2.0 μm of Fisher's particle size; 0.5% of chromium carbide and 2.0-2.5 μm of Fisher's particle size. The invention has the advantages of good strength, high hardness, good wear resistance and long service life.)

一种超细晶粒硬质合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种超细晶粒硬质合金及其制备方法。

背景技术

目前，随着科学技术和工业的发展，对材料提出了更高的要求，如更高的强度、抗高温、高压、低温、耐腐蚀、磨损以及其他特殊物理、化学性能的要求。超细晶粒硬质合金的特点是硬度高、热硬性好、耐磨性优良，切削速度可比高速钢提高4-7倍，作为刀具材料使用，其耐磨性为高速钢15-20倍、寿命可提高5-80倍，但是现有技术中的超细晶粒硬质合金，其质量不稳定，不能满足市场的需求，同时其对模具占用时间较长，生产效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种超细晶粒硬质合金，它强度好、硬度很高、耐磨性好，使用寿命长。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种超细晶粒硬质合金，它的材料中含有的组分及各组分质量百分比如下：

超细颗粒碳化钨：96.5％，费氏粒度0.4～0.6μm；

超细球形钴粉：2.5％，费氏粒度0.8～1.2μm；

碳化钽0.5％，费氏粒度1.0～2.0μm；

碳化铬0.5％，费氏粒度2.0～2.5μm。

本发明还提供了一种超细晶粒硬质合金的制备方法，方法的步骤中含有：

按照各组分及各组分质量百分比配料；

然后湿法球磨，得球磨料；

球磨料依次经过掺胶、压制、烧结、加压烧结和表面处理，得成品。

进一步，烧结的烧结温度为1420℃～1440℃，烧结采用氩气脱蜡烧结。

进一步，加压烧结的烧结温度为1400℃～1420℃，加压的氩气压力不低于40公斤。

采用了上述技术方案后，本发明的超细晶粒硬质合金强度、硬度较好、生产周期短，使用寿命远超普通超细晶粒硬质合金，质量稳定，且生产成本只略高于同类产品，可替代普通超细晶粒硬质合金，达到的技术指标如下：密度：15.00-15.20g/cm³，硬度：94.4-94.8HRA，强度≥2400，钴磁：1.75-2.30％，矫顽磁力:36-40KA/m，a相平均晶粒度0.6μm。

具体实施方式

本发明提供了一种超细晶粒硬质合金及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

一种超细晶粒硬质合金，它的材料中含有的组分及各组分质量百分比如下：

超细颗粒碳化钨：96.5％，费氏粒度0.4～0.6μm；

超细球形钴粉：2.5％，费氏粒度0.8～1.2μm；

碳化钽0.5％，费氏粒度1.0～2.0μm；

碳化铬0.5％，费氏粒度2.0～2.5μm。

该超细晶粒硬质合金的制备方法，方法的步骤中含有：

按照各组分及各组分质量百分比配料；

然后湿法球磨，得球磨料；

球磨料依次经过掺胶、压制、烧结、加压烧结和表面处理，得成品。

进一步，烧结的烧结温度为1420℃～1440℃，烧结采用氩气脱蜡烧结，毛坯制品通过高温烧结收缩致密，达到要求的规格尺寸和一定的物理性能。

进一步，加压烧结的烧结温度为1400℃～1420℃，加压的氩气压力不低于40公斤，通过高氩气的压强，产品的孔隙消除及改善，更加致密，提高强度，同增加韧性。

本发明采用超细碳化物—钴复合粉末的制备技术，将超细碳化钨粉与钴粉直接混合后高能球磨一定时间，以获得平均晶粒度为0.6μm，表面均匀涂覆钴相的碳化钨颗粒，以及微量的特殊性质的稀有金属，增强了刀头的耐磨损、耐高温、抗氧化性能。

通过运用超细晶粒生长抑制剂复合粉末的设计与制备技术，通过将碳化铬、碳化钽等晶粒生长抑制剂按一定比例配比添加，既能有效地抑制碳化钨晶粒的长大，又保证合金的冲击韧性的稳定，同时提高合金的硬度及耐磨性，增加使用寿命。

本发明还通过采用氩气氛压差脱腊及压力烧结一体化的技术，合金在高温高压的作用下，孔隙度由原来的A06左右下降到A02以下，合金孔隙度明显下降，晶粒度细小均匀，从而获得组织结构均匀、性能优异的超细晶粒硬质合金产品。

在原料制造中添加抑制剂碳化铬，有利于均匀分散和抑制，防止碳化钨晶粒的长大、保证合金的冲击韧性的稳定性、合金晶粒度细小均匀。在球磨时加入碳化钽，通过球磨的拌搅作用均匀分散，同时也有抑制碳化钨晶粒长粗作用，且该稀有金属元素增加合金的红硬性，提高耐磨性。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。