[發明專利]一種高強韌高錳鋼基TiC/TiN鋼結硬質合金的制備方法

在審

• 申請號: 201710071268.8
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN106811646A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 邵慧萍;丁家偉;丁剛;耿德英;鹿薇薇;鹿策;施孟達;陳志和;朱堅
• 申請（專利權）人: 江蘇匯誠機械制造有限公司
• 主分類號: C22C29/00
• 分類號: C22C29/00;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/02;C22C38/08;C22C33/02;C22C1/05;B22F9/04;B22F3/10
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1.一種高強韌高錳鋼基TiC/TiN鋼結硬質合金的制備方法，其特征在于包括如下：

(1) 材料配制：

1）原位合成TiN粉末配制：將Ti02粉、TiH2粉或Ti粉其中之一種或三種和尿素((NH2)2CO)按N/ Ti原子比為0.4～1.1進行配制成原位合成TiN混合粉末；

2）原位合成TiC粉末配制：將Ti02粉、TiH2粉或Ti粉其中之一種或三種和膠體石墨粉按C/ Ti原子比為0.7～1.1進行配制成原位合成TiC粉末；

3）粘接相基體合金粉末配制：粘接相金屬材料化學成分質量百分比為： C0.7～1.5%，Mo0.5～2.2%，V0.1～0.3%，Si0.3～0.6%，Mn8～14%，Ni0.5～2.0%,S≤0.02，P≤0.02，CeO₂、Y₃O₂、La₂O₃其中之一或二種以上的組合≤0.8％，余量Fe，和不可避免的雜質元素；

4）高強韌高錳鋼基TiC/TiN鋼結硬質合金材料配制：材料化學成分質量百分比為：原位合成TiC粉末25～40%，原位合成TiN粉末5～20%，粘接相基體合金粉末70～40%；

(2)制備工藝步驟是：

1）TiN粉末材料配制：將Ti02粉、TiH2粉或Ti粉其中之一種和工業尿素((NH2)2CO)按N/Ti原子比為0.4～1.1進行配制成原位合成TiN混合粉末；裝入聚氨酯球磨桶中，裝入不銹鋼鋼球，球料比10:1～20:1，加入無水乙醇作介質和分散劑，采用震動球磨機進行密封球磨48～72小時，制備成TiN粉末；

2）材料配制：將Ti02粉、TiH2粉或Ti粉其中之一種和膠體石墨粉按C/ Ti原子比為0.7～1.1進行配制成原位合成TiC混合粉末；將制備好的TiN粉末和鉬鐵粉，鉻鐵粉，釩鐵粉，錳鐵粉，硅鐵粉，根據所需的化學成分質量百分比換算，連同鐵粉、鎳粉，膠體石墨，CeO2、Y3O2、La2O3 其中之一或二種以上的組合原料按粘接相金屬材料化學成分質量百分比所需比例配制，其中錳碳比≥3；

3）根據鋼結硬質合金材料所需的原位合成Ti（CN）混合粉末和粘接相基體合金粉末的比例將三種材料進行混合，裝入球磨桶中，裝入鋼球，球料比5:1～10:1，加入無水乙醇作介質和0.5～1%PVA作為冷卻劑和分散劑，加入10～20%工業尿素或氨水作為氮源，采用震動球磨機進行密封球磨48～72小時；

4）將料漿干燥后過篩，然后在350～500 MPa壓強下壓制成所需尺寸形狀的產品；

5）在真空條件下燒結，燒結溫度為1400℃～1500℃，燒結工藝為:加熱速度10℃/min，到達燒結溫度后進行2～5小時的恒溫燒結，隨爐冷卻到室溫，得到所需成分的高強韌高錳鋼基TiC/TiN鋼結硬質合金。

2.根據權利要求1所述的一種高強韌高錳鋼基TiC/TiN鋼結硬質合金的制備方法，其特征在于：所用原材料為Ti02粉、TiH2粉或Ti粉其中之一種或三種，鉬鐵粉，釩鐵粉，錳鐵粉，硅鐵粉，鐵粉、鎳粉，膠體石墨，CeO₂、Y₃O₂、La₂O₃其中之一或三種，PVA，粉末粒度均在10～50μm。