[發明專利]一種硬質合金刀片及其制備方法

有效

• 申請號: 201610343116.4
• 申請日: 2016-05-23
• 公開（公告）號: CN105950937B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 謝文;左銳;溫光華;陳響明;王社權
• 申請（專利權）人: 株洲鉆石切削刀具股份有限公司
• 主分類號: C22C29/08
• 分類號: C22C29/08;C22C1/05;B22F5/00;B22F1/00;B22F3/10;B23B27/14
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙)43008
• 代理人: 趙洪,黃麗

1.一種硬質合金刀片，包括硬質合金刀片基體和設于所述硬質合金刀片基體上的涂層，所述硬質合金刀片基體是以Co作為粘結相，以碳化鎢和含鈦立方相化合物作為硬質相，其特征在于，所述硬質合金刀片基體中，所述粘結相的質量分數為4wt.%～10wt.%，所述含鈦立方相化合物的質量分數為2wt.%～8wt.%，其余為碳化鎢；所述粘結相中固溶有W元素和Cr元素，所述W元素占粘結相的質量分數為2wt.%～10wt.%，所述Cr元素占粘結相的質量分數為1wt.%～10wt.%；所述含鈦立方相化合物為包含有Ta元素和Nb元素中的一種或兩種以及Ti元素的碳氮化合物；所述碳化鎢的晶粒分布具有雙峰結構，一個峰介于0.3μm～0.9μm之間，另一個峰介于1.2μm～3.5μm之間；

所述硬質合金刀片基體具有平均粘結相含量為標稱粘結相含量1～2倍的含鈦立方相化合物缺失的表層結構；

所述硬質合金刀片基體上設有細晶多層涂層，由里到外依次包括有：

最里層的TiN層，厚度為0.1μm～1μm，一層TiCN層，厚度為3μm～12μm，最外層的α-Al₂O₃層，厚度為2μm～10μm。

2.根據權利要求1所述的硬質合金刀片，其特征在于，所述含鈦立方相化合物中Ti原子與含鈦立方相化合物中所有金屬原子的原子比為0.45～0.70；所述硬質合金刀片基體中N元素與Ti元素的原子比為0.1～0.2。

3.根據權利要求1所述的硬質合金刀片，其特征在于，所述表層結構的厚度為5μm～50μm。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的硬質合金刀片，其特征在于，所述硬質合金刀片基體中，所述粘結相的質量分數為5wt.%～8wt.%；和/或，所述W元素占粘結相的質量分數為4wt.%～8wt.%，所述Cr元素占粘結相的質量分數為4wt.%～8wt.%。

5.根據權利要求1～3中任一項所述的硬質合金刀片，其特征在于，所述Cr元素是以金屬固溶體或Cr的碳化物形式加入。

6.根據權利要求1～3中任一項所述的硬質合金刀片，其特征在于，所述TiN層的晶粒為等軸晶粒，平均晶粒度≤0.5μm；所述TiCN層的晶粒為柱狀晶，平均晶粒度為0.2μm～1.0μm，柱狀晶晶粒的長徑比大于5；最外層的α-Al₂O₃層平均晶粒度為0.2μm～2.0μm。