[發明專利]一種刀具用高耐磨合金材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710431774.3
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107190196B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 李彬;趙振法;劉建壽
• 申請（專利權）人: 洛陽理工學院
• 主分類號: C22C29/02
• 分類號: C22C29/02;C09D123/34;C22C1/05;C22C1/10;C09D171/02;C09D101/28
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 苗強

1.一種刀具用高耐磨合金材料，該合金材料的原料由基料、基料重量6-8%的晶粒細化劑和基料重量4-5%的增強劑組成，其中，按照重量比，基料由55-60份的納米碳化鈦、8-12份的納米氮化鈦、12-14份的碳化鎢、7-9份的碳化鈮、5-7份銅粉和3-5份鈷粉，晶粒細化劑由5-7份的碳化鉻、4-5份的硼化鋯、2-3份的氧化鈰、1-2份碳化鉬、1-2份的碳化鈹和1-2份的氮化鎂組成，增強劑為12-16份的納米晶勃姆石、4-6份的氮化錳、0.5-1份的納米碳化硅和2-3份的氮化鋁混合而成；

上述刀具用高耐磨合金材料的制備方法，包括以下步驟：

1）按照上述的比例分別稱取各材料混合磨粉，并在氫氣氛圍中還原得到貧碳合金粉末，再將貧碳合金粉末壓制成型后真空燒結，從而得到預燒結基體；

2）對得到的預燒結基體在氫氣氛圍中，在1480-1500℃進行滲碳處理110分鐘，得到滲碳后的硬質合金材料；

3）將滲碳后的硬質合金材料放入模具中進行燒結，從而得到產品；其特征在于：在將滲碳后的硬質合金材料放入模具中燒結之前，預先在模具的內壁涂覆一層保護涂料，該保護涂料由有機基體、有機基體重量5-7%的鈦白粉以及有機基體重量12-16%的添加劑混合而成，其中，添加劑為石墨、碳化硅粉和硼化鋯以1:5:10的重量比混合而成，有機基體為氯磺化聚乙烯、聚氧丙基甘油醚、醋酸乙酯、羧甲基纖維素、正丁醇和吐溫-80以8: 6:35:4:12:7的重量比混合而成；

所述燒結為多段式燒結，具體步驟如下：

a）在300MPa的壓力下，以40℃/min 的升溫速率升至150℃，并在該溫度下保溫30min；

b）保持該壓力，以40℃/min 的升溫速率升至400℃，并在該溫度下保溫30min；

c）將壓力增至500MPa，以110℃/min 的升溫速率升至800℃，并在該溫度下保溫90min；

d）將燒結壓力調至280MPa，以40℃/min 的升溫速率升至1100℃，并在該溫度下燒結5min；

e）以50℃/min的冷卻速率降溫至300℃，然后隨爐冷卻至室溫即完成燒結。

2.根據權利要求1所述的一種刀具用高耐磨合金材料，其特征在于：所述步驟1）中將各材料混合磨粉是指，將各材料混合后加入球磨介質進行濕磨，濕磨完成后將料漿進行過濾，然后采用噴霧干燥器進行霧化干燥，最后得到的粉末粒徑不超過4微米；其中，球磨介質為乙醇和丙酮等體積混合，且球磨介質與各材料的原料液固比為400-600ml/Kg，球磨的球料比為4-6:1。

3.根據權利要求1所述的一種刀具用高耐磨合金材料，其特征在于：所述步驟1）中氫氣氛圍中還原時，還原溫度為1100℃，還原時間為60-70min。

4.根據權利要求1所述的一種刀具用高耐磨合金材料，其特征在于：所述步驟1）中將貧碳合金粉末壓制成型后真空燒結是指，先將貧碳合金粉末在240MPa的壓力下壓制成型，而后在溫度1500℃、真空度為1×10^-5Pa、壓力為20MPa的條件下燒結80min。