[發明專利]一種高性能粉末冶金壓制燒結型半高速鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 202010017273.2
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111172470B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 劉如鐵;楊軍浩;熊翔;陳潔;汪琳;廖寧
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C38/22
• 分類號: C22C38/22;C22C38/24;C22C33/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 鐘丹;魏娟

1.一種高性能粉末冶金壓制燒結型半高速鋼的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：按照設計成分比例稱取各個原料組分，球磨混合獲得混合粉末；按質量百分比計，其原料組成如下：羰基鐵粉83.12~93.48wt.%，碳化鎢粉0.54~1.62wt.%，碳化鉬粉2.13~3.72wt.%，碳化鉻粉2.37~7.10wt.%，碳化釩粉1.48~4.44wt.%；所述球磨時，球料比為8~10:1，球磨時間為40~50h，轉速為200~250r/min，分散劑為無水乙醇，

步驟二：將石蠟粉加入步驟一所得到的混合粉末中，繼續球磨，然后干燥得到混合料；球磨的時間4~6h，轉速為200~250r/min;

步驟三：將步驟二所得混合料進行壓制成形，得到壓坯；

步驟四：將步驟三所得壓坯置入氫氣氣氛燒結爐中進行預燒結；所述預燒結程序為：以升溫速率5~10℃/min加熱到500~600℃，保溫60~90min；

步驟五：將步驟四得到的預燒結坯體放入真空爐中進行燒結即得半高速鋼；所述燒結時，控制真空度為1×10^-3~3×10^-3Pa，燒結程序為：先以升溫速率3~8℃/min加熱到900~1000℃，保溫60~90min，再以升溫速率5~10℃/min加熱到1160~1220℃，保溫60~120min。

2.根據權利要求1所述的一種高性能粉末冶金壓制燒結型半高速鋼的制備方法，其特征在于：按質量百分比計，其原料組成如下：羰基鐵粉83.12wt.%~88.04wt.%；碳化鎢粉1.08wt.%~1.62wt.%；碳化鉬粉3.19wt.%~3.72wt.%；碳化鉻粉4.73 wt.%~7.10wt.%；碳化釩粉2.96wt.%~4.44wt.%。

3.根據權利要求1或2所述的一種高性能粉末冶金壓制燒結型半高速鋼的制備方法，其特征在于：所述羰基鐵粉的粒度范圍為10~12μm，所述碳化鎢粉、碳化鉬粉、碳化鉻粉、碳化釩粉的粒度范圍均為0.5~2μm。

4.根據權利要求1所述的一種高性能粉末冶金壓制燒結型半高速鋼的制備方法，其特征在于：步驟二中，所述石蠟粉的加入量為混合粉末總質量的0.5~1.5wt.%。

5.根據權利要求1所述的一種高性能粉末冶金壓制燒結型半高速鋼的制備方法，其特征在于：步驟二中，所述干燥溫度為70~80℃，干燥時間為90~120min，干燥后將混合粉末過100目擦篩造粒，得到混合料。

6.根據權利要求1所述的一種高性能粉末冶金壓制燒結型半高速鋼的制備方法，其特征在于：步驟三中，所述壓制成形的壓力為600~700MPa，保壓時間為3~5s。

7.根據權利要求1所述的一種高性能粉末冶金壓制燒結型半高速鋼的制備方法，其特征在于：所述半高速鋼，按質量百分比計，其組成如下，Fe 84.73~94.02wt.%，W 0.5~1.5wt.%，Mo 2.0~3.5wt.%，Cr 2.0~6.0wt.%，V 1.0~3.0wt.%，C 0.48~1.27wt.%。