[發(fā)明專利]含錸硬質(zhì)合金及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010675735.X
• 申請(qǐng)日: 2020-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN111763865A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅學(xué)全;周紅翠;于濤;王社權(quán);溫光華;陳響明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲鉆石切削刀具股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C29/08
• 分類號(hào): C22C29/08;C22C29/02;C22C1/05;B22F5/00;B23B27/00;B23C5/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 黃麗

本發(fā)明公開了一種含錸硬質(zhì)合金及其制備方法和應(yīng)用，該含錸硬質(zhì)合金主要以粘結(jié)相粉、Re粉和硬質(zhì)相粉為原料混合制備而成，粘結(jié)相粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％～15％，Re粉的質(zhì)量為粘結(jié)相粉質(zhì)量的5％～30％，其余為硬質(zhì)相粉，含錸硬質(zhì)合金中Re固溶于粘結(jié)相中。制備方法通過將各原料按照粉末冶金的方法進(jìn)行配料、球磨、干燥制粒、成型和燒結(jié)后，得到含錸硬質(zhì)合金，可應(yīng)用于制備硬質(zhì)合金刀具，尤其是銑削和車削刀具。本發(fā)明的含錸硬質(zhì)合金同時(shí)具有很高的硬度、強(qiáng)度及斷裂韌性，并且還具有良好的高溫抗氧化性，顯著提高了刀具的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于粉末冶金領(lǐng)域，涉及一種硬質(zhì)合金刀具材料及其制備方法和應(yīng)用，具體涉及一種含錸硬質(zhì)合金及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

硬質(zhì)合金是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料。其具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能。由于硬質(zhì)合金所具有的特點(diǎn)，其產(chǎn)品主要用于制造切削工具和耐磨零部件，廣泛應(yīng)用于航天航空、機(jī)械加工、冶金、石油鉆井、礦山工具等領(lǐng)域，在機(jī)床行業(yè)，硬質(zhì)合金刀具通常被譽(yù)為“工業(yè)牙齒”。

在切削加工過程中，硬質(zhì)合金刀具常見失效形式是磨損、崩缺，失效原因分別是刀具材料的硬度低、強(qiáng)度低。在常規(guī)硬質(zhì)合金材料體系中，提高合金硬度的同時(shí)，必須以犧牲合金強(qiáng)度為代價(jià)，反之亦然。另外，硬質(zhì)合金刀具在切削加工過程都會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，特別是在無冷卻下的金屬切削情況下，刀具材料在高溫條件下會(huì)發(fā)生氧化，這使刀具的壽命大大降低。因此，如何同時(shí)提高材料的硬度、強(qiáng)度以及高溫抗氧化性一直是材料研究者的研究重點(diǎn)，也是急需解決的現(xiàn)有難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種兼具很高的硬度、強(qiáng)度及斷裂韌性的含錸硬質(zhì)合金及其制備方法和應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)真正意義上的“雙高”硬質(zhì)合金，并且還具有良好的高溫抗氧化性，顯著提高了刀具的使用壽命。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

一種含錸硬質(zhì)合金，主要以粘結(jié)相粉、Re粉和硬質(zhì)相粉為原料混合制備而成，所述粘結(jié)相粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％～15％，所述Re粉的質(zhì)量為所述粘結(jié)相粉質(zhì)量的5％～30％，其余為硬質(zhì)相粉；所述含錸硬質(zhì)合金中，Re固溶于粘結(jié)相中。也就是說，含錸硬質(zhì)合金的原料包括粘結(jié)相粉、Re粉和硬質(zhì)相粉，含錸硬質(zhì)合金由各原料混合制備而成。

上述的含錸硬質(zhì)合金，優(yōu)選的，所述粘結(jié)相粉為Co粉、Ni粉和Fe粉中的一種或多種。

上述的含錸硬質(zhì)合金，優(yōu)選的，所述Re粉的純度不低于99.90％。

上述的含錸硬質(zhì)合金，優(yōu)選的，所述硬質(zhì)相粉包括WC粉。

上述的含錸硬質(zhì)合金，優(yōu)選的，所述WC粉的粒度為0.5μm～5.0μm。

上述的含錸硬質(zhì)合金，優(yōu)選的，所述硬質(zhì)相粉還包括Ta、Nb和Ti中的一種或多種的氮化物粉(粉末)或碳化物粉(粉末)。

上述的含錸硬質(zhì)合金，優(yōu)選的，所述含錸硬質(zhì)合金的原料還包括抑制劑，所述抑制劑包括Cr₃C₂粉和/或VC粉。

上述的含錸硬質(zhì)合金，優(yōu)選的，所述含錸硬質(zhì)合金的原料為硬質(zhì)相粉、Co粉、Cr₃C₂粉、VC粉和Re粉，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，硬質(zhì)相粉為79.33％～96.85％，Co粉為3.00％～15.00％，Cr₃C₂粉為0～1.56％，VC粉為0～1.11％，所述Re粉的質(zhì)量為Co粉質(zhì)量的5％～30％。

作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述的含錸硬質(zhì)合金的制備方法，包括以下步驟：配料、原料混合球磨、混合料干燥制粒、成型和燒結(jié)，得到含錸硬質(zhì)合金。