[發明專利]一種YT硬質合金燒結方法

在審

• 申請號: 202010444562.0
• 申請日: 2020-05-23
• 公開（公告）號: CN111590070A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 張旭輝;劉偉;王雁潔;李重典
• 申請（專利權）人: 自貢硬質合金有限責任公司
• 主分類號: B22F3/10
• 分類號: B22F3/10;C22C27/04;C22C19/07
• 代理公司: 成都天既明專利代理事務所(特殊普通合伙) 51259
• 代理人: 彭立瓊

本發明涉及一種YT硬質合金的燒結方法，包括以下步驟：將硬質合金半成品放入真空燒結爐內，依次經過脫蠟、脫氣、高溫燒結階段；所述高溫燒結階段的燒結工藝：燒結溫度1440?1480℃，保溫60?90分鐘；保溫時通入Ar/N₂混合氣體進行分壓燒結，Ar與N₂的比例為90：10?5，分壓壓力9KPa；冷卻出爐，得到YT硬質合金其合金表面形成一層適宜的貧鈷富鈦層，既保證了YT合金有良好的焊接性能，同時具有較高的耐磨性能和良好的沖擊性能。

技術領域

本發明屬于硬質合金領域，具體涉及一種YT硬質合金的燒結方法。

背景技術

硬質合金由于其高硬度和高耐磨性，被廣泛應用于制造業中作為切削工具材料。YT合金目前用于鋼材的粗加工，隨著被加工鋼材的質量提升以及新的特種鋼材的出現，用戶對YT硬質合金刀具的耐磨性和抗沖擊性提出了更高的要求。如在斷續粗加工過程中，要求硬質合金有更好的耐磨性，傳統正常表面YT硬質合金無法滿足要求。

為了解決YT硬質合金在應用中的耐磨性不足的問題，目前在企業中生產過程中主要采用以下兩種方法：第一種，在涂層的方法，即以YT合金作為涂層基體，在表面進行涂覆一層或多層TiN、TiC、Al₂O₃等高耐磨性陶瓷，但這種涂層需要在700-1000℃下進行，對硬質合金造成熱損傷，且使用涂層增加了生產成本。另一種就是選用更細的費氏粒度的WC，以提高硬質合金的硬度，從而達到提高耐磨性，但這降低了YT5硬質合金的抗沖擊性能，硬質合金偏脆，不適合粗加工。

CN102011044A公開了一種YT15硬質合金滲氮燒結工藝，包括以下步驟：a.選材，選用由粉末冶金制備的牌號為YT15硬質合金樣品；b.脫膠，將步驟a所選的YT15硬質合金樣品放入真空脫脂燒結一體爐中，采用機械泵將爐內真空抽至絕對壓強100Pa后，打開真空泵繼續抽真空至絕對壓強10Pa以下，再升溫至250±5℃保溫120～180分鐘，升溫速度為10～30℃/分鐘，最后再升溫至350～390℃保溫240～900分鐘，升溫速度為8～20℃/分鐘，完成脫膠；c.滲氮燒結，脫膠完成后，將真空脫脂燒結一體爐抽真空至絕對壓強為10Pa以下，升溫至1200～1270℃保溫120～240分鐘，然后通入高純度氮氣，該氮氣的純度大于等于99.999％，再將真空脫脂燒結一體爐加熱至1450±5℃，并在溫度1450±5℃之間保溫80～100分鐘，然后降溫至1200±5℃并保溫150～210分鐘，滲氮燒結后的YT15硬質合金隨爐冷卻至室溫；d.出爐，從而得到滲氮的YT15硬質合金。

傳統焊接刀片目前還占據較大的市場，合金的焊接性能會影響合金的推廣使用。焊接性能的好壞主要取決于焊接金屬與合金表面成分元素潤濕角大小，潤濕角越小，焊接性能越好，潤濕角越大焊接性能越差。當潤濕角小于90°時，合金普遍能焊接；當潤濕角≥90°時，合金基本不能焊接。在合金焊接過程中，普遍采用價格較為便宜的銅進行焊接，Cu與TiN的潤濕角為136°，與WC的潤角為37°，與Co的潤濕角為0°，為了保證合金的焊接性能必須保證一定的Co含量。用上述方法制備的YT15硬質合金表面Ti含量≥22％，Co含量為0％，其余為WC。在采用Cu進行焊接過程中，基本焊接不上，嚴重影響焊接合金的使用。為了使YT硬質合金能在更多領域得到更好的應用，且又不影響焊接性能，有必要進行進一步的研究，開發出一種新的YT硬質合金燒結工藝，使其不但具有較高的硬度和耐磨性、斷裂韌性，也具有較良好的焊接性能，并且適合于工業化生產。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提供了一種YT硬質合金燒結方法，其包括以下步驟：

S1將YT硬質合金半成品放入真空燒結爐內，依次經過脫蠟、脫氣、高溫燒結階段；

S2所述高溫燒結階段的燒結工藝：燒結溫度1440-1470℃，保溫60～90分鐘；保溫時通入Ar/N₂混合氣體進行分壓燒結，Ar與N₂的比例為90-95：10-5，分壓壓力3-9KPa；