一种高强度高韧性硬质合金及制备方法和应用与流程

专利2026-06-18  16


本发明涉及硬质合金,具体涉及一种高强度高韧性硬质合金及制备方法和应用。


背景技术:

1、钛合金的导热性差,是45#钢的1/6,加工过程中产生的高热量不能有效扩散,热量大量聚集在切削刀刃上,温度急剧上升,导致刀刃硬度下降,刀刃软化,容易加快刀具磨损。钛合金还由于具有较大的亲和力,加工过程中黏刀现象严重。增大了刀体与工件的摩擦,导致大量放热,降低刀具的使用寿命。在实际钛合金的粗加工、半精加工过程中,要求高冲击应用,这要求刀具材质既要有高强度也有高韧性。

2、刀具在3c行业存在较为广泛的细分应用,其中钛合金材料加工是比较典型的细分领域,钛合金加工对刀具性能要求较高,对刀具损耗较大,刀具使用寿命短,更换更为频繁,随着3c设备零部件加工供应链在国内壮大以及钛合金材料在手机端的应用趋势越来越凸显,钛合金加工应用量增多,对刀具的需求量也会相应地增加。

3、钛合金加工对刀具性能要求较高,对刀具损耗较大,刀具使用寿命短,更换更为频繁,为了改善钛合金的可加工性能,国内外学者和工程师开展了大量的研究工作。这些研究包括加工参数的优化、高效的冷却方法、刀具槽型改善、刀具涂层工艺和对刀具基材的选择。目前,超细硬质合金仍是加工钛合金首选的刀具材料,研究主要集中在硬质合金刀具基材与钛合金的化学磨损上,对硬质合金刀具基材物理力学性能与刀具寿命之间的关系报道较少。


技术实现思路

1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种高强度高韧性硬质合金及制备方法和应用。

2、本发明的技术解决方案如下:

3、一种高强度高韧性硬质合金的制备方法,以wc粉、co粉为原料,加入抑制剂,依序经配料、球磨、喷雾干燥、挤压成型及压力烧结,制得;

4、其中,wc粉的比表面积1.6-2.1m2/g,粒度为:1.0≤(d90-d10)/d50≤1.2;fsss粒度<0.8μm。

5、作为本发明的优选方案,所述抑制剂包括cr3c2和vc,占wc粉末质量的0.5-1.0%。

6、作为本发明的优选方案,所述co粉占wc粉末质量的10-12%。

7、作为本发明的优选方案,所述球磨时间为50-70h,球磨时加入石蜡成型剂,球磨子采用与粉末粒度相近的硬质合金材质。

8、作为本发明的优选方案,所述压力烧结温度为1400-1420℃,烧结压力为6-9mpa。

9、本发明还公开了一种高强度高韧性硬质合金,采用如上任一所述的制备方法制得。

10、本发明公开的一种如上所述的高强度高韧性硬质合金在加工钛合金、不锈钢、高温合金材料上的应用。

11、本发明的有益效果是:本发明通过控制原料wc粉末的粒度和比表面积,提高了硬质合金组织的均匀性,从而提高了硬质合金的强度和韧性,另外在球磨工艺中采用石蜡成型剂代替了传统的peg型成型剂,能够有效减少压坯的吸湿,球磨子采用与粉末粒度相近的硬质合金材质,减少球磨子球磨磨损渗透在混合料中带来的夹粗,因此有效提高硬质合金的硬度及耐磨性能。



技术特征:

1.一种高强度高韧性硬质合金的制备方法,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性硬质合金的制备方法,其特征在于,所述抑制剂包括cr3c2和vc,占wc粉末质量的0.5-1.0%。

3.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性硬质合金的制备方法,其特征在于,所述co粉占wc粉末质量的10-12%。

4.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性硬质合金的制备方法,其特征在于,所述球磨时间为50-70h,球磨时加入石蜡成型剂。

5.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性硬质合金的制备方法,其特征在于,所述压力烧结温度为1400-1420℃,烧结压力为6-9mpa。

6.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性硬质合金的制备方法,其特征在于,所述wc粉为高温碳化wc粉末。

7.一种高强度高韧性硬质合金,其特征在于,采用权利要求1-6任一所述的制备方法制得。

8.一种如权利要求7所述的高强度高韧性硬质合金在加工钛合金、不锈钢、高温合金材料上的应用。


技术总结
本发明公开了一种高强度高韧性硬质合金及制备方法和应用,涉及硬质合金技术领域,以WC粉、Co粉为原料,加入抑制剂,依序经配料、球磨、喷雾干燥、挤压成型及压力烧结,制得;其中,WC粉的比表面积1.6‑2.1m2/g,粒度为:1.0≤(D90‑D10)/D50≤1.2;Fsss粒度<0.8μm。本发明通过控制原料WC粉末的粒度和比表面积,提高了硬质合金组织的均匀性,从而提高了硬质合金的强度和韧性,另外在球磨工艺中采用石蜡成型剂代替了传统的PEG型成型剂,能够有效减少压坯的吸湿,球磨子采用与粉末粒度相近的硬质合金材质,减少球磨子球磨磨损渗透在混合料中带来的夹粗,因此有效提高硬质合金的硬度及耐磨性能。

技术研发人员:曾湘华,鄢志刚,李微,梁瑜,叶楠,唐建成,朱文谭
受保护的技术使用者:江西江钨硬质合金有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
转载请注明原文地址: https://bbs.8miu.com/read-441259.html

最新回复(0)