[發明專利]一種脈沖光纖激光誘導氧化硬質合金

在審

• 申請號: 201710964964.1
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN109666838A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 王小義
• 申請（專利權）人: 王小義
• 主分類號: C22C29/08
• 分類號: C22C29/08;C22C1/05;C23C8/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

為了改善硬質合金的硬度、耐磨性，研發了一種脈沖光纖激光誘導氧化硬質合金。采用細WC粉和高純球形鈷粉為原料，脈沖光纖激光誘導氧化硬質合金，光斑直徑和掃描速度能夠影響硬質合金的表面均勻性及物相組成。如果光斑直徑過大，則會造成能量不集中，造成對硬質合金加工困難。如果光斑直徑過小，則能量過于集中，造成硬質合金表面燒蝕。掃描速度對硬質合金的影響同光斑直徑類似。所制得的脈沖光纖激光誘導氧化硬質合金，其硬度、致密化程度、抗彎強度都得到大幅提升。本發明能夠為制備高性能的硬質合金提供一種新的生產工藝。

所屬技術領域

本發明涉及一種硬質合金材料，尤其涉及一種脈沖光纖激光誘導氧化硬質合金。

背景技術

硬質合金是由一種或多種高硬度、高模量的間隙化合物與過渡族金屬或其合金組成的復合材料，硬質合金具有強度、硬度高、耐磨性好及良好的紅硬性等一系列優良性能，已成為現代工業部門和新技術領域不可缺少的工具材料和結構材料，廣泛應用于難加工材料的切削加工刀具、精密工模具、高強高硬耐磨零部件和特種工具等機械加工領域以及地質勘探、礦山開采等工業領域。

激光具有單色性、高強度和短脈寬等優越性能，是誘發光化學反應最理想的光源。激光誘導化學反應主要是指激光光解反應以及由光解碎片引起的后續化學反應，例如，激光光解可以產生自由基或原子，所產生的自由基又可以誘發鏈鎖反應。用各種波長激光（紅外、可見、紫外）誘發的化學反應大約有幾百種。

發明內容

本發明的目的是為了改善硬質合金的硬度、耐磨性，設計了一種脈沖光纖激光誘導氧化硬質合金。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

脈沖光纖激光誘導氧化硬質合金的制備原料包括：細WC粉和高純球形鈷粉。

脈沖光纖激光誘導氧化硬質合金的制備步驟為：將原始粉末按實驗設計方案稱重、配料，配好后倒入球磨機中進行濕磨，球磨介質為無水乙醇，球磨機轉速為90r/min，球料比為6:1，球磨時間為32h。球磨結束后，將制得的粒料進行真空干燥，干燥時間為50min，干燥溫度為40℃，隨后加入成形劑進行制粒。將制好的粉末放入真空燒結爐中進行燒結，燒結溫度為1450℃，保溫時間為90min。

脈沖光纖激光誘導氧化硬質合金的檢測步驟為：顯微組織觀察采用Qua250型場發射掃描電子顯微鏡，磨損形貌采用連續變倍體視顯微鏡及顯微攝影系統觀察，刀面磨損形貌采用Hi4800型場發射掃描電鏡觀察，化學成分采用Th7型能譜分析儀分析。

所述的脈沖光纖激光誘導氧化硬質合金，單脈沖能量對硬質合金的性能有一定的影響，單脈沖能量的增加能夠提升工件的最高溫度，并且使反應界面均勻，能夠將硬質合金加工成所需形狀。

所述的脈沖光纖激光誘導氧化硬質合金，光斑直徑和掃描速度能夠影響硬質合金的表面均勻性及物相組成。如果光斑直徑過大，則會造成能量不集中，造成對硬質合金加工困難。如果光斑直徑過小，則能量過于集中，造成硬質合金表面燒蝕。掃描速度對硬質合金的影響同光斑直徑類似。

所述的脈沖光纖激光誘導氧化硬質合金，工件熱影響區的最大深度和最大寬度增大隨著單脈沖能量的增大，以及掃描速度和光斑直徑的減小，單脈沖能量和光斑直徑是影響工件最高溫度以及熱影響區的主要因素。

本發明的有益效果是：

采用細WC粉和高純球形鈷粉為原料，經過配料、球磨、干燥、制粒、成形、燒結工藝成功制備了具有優異力學性能的脈沖光纖激光誘導氧化硬質合金。其中，單脈沖能量、掃描速度及光斑直徑對硬質合金的性能有一定的影響。所制得的脈沖光纖激光誘導氧化硬質合金，其硬度、致密化程度、抗彎強度都得到大幅提升。本發明能夠為制備高性能的硬質合金提供一種新的生產工藝。

具體實施方式

實施案例1：