[發明專利]一種融合了金剛石單晶的硬質合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202110161414.2
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112981206A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 邊左峰
• 申請（專利權）人: 邊左峰
• 主分類號: C22C29/08
• 分類號: C22C29/08;C22C1/10;C22C26/00;C22C1/05;B22F3/10
• 代理公司: 北京市東方至睿知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11485
• 代理人: 霍金虎

本發明提供了一種融合了金剛石單晶的硬質合金及其制備方法，屬于硬質合金技術領域。硬質合金的原料按重量百分比由碳化鎢73～77％、金屬鈷18～22％、金屬鎳3.0～3.4％和金剛石單晶1.6～2.0％組成。制備方法，1、加入全部原料，再加入全部原料總重量2％的丁蠟，做成混合料，壓制成型。2、真空燒結：燒結到450℃，在450℃條件下保溫1.5小時；3、繼續真空燒結到850℃，在850℃條件下保溫20分鐘；4、繼續真空燒結到1250℃，在1250℃條件下保溫30分鐘；5、繼續真空燒結到1380℃，在1380℃條件下保溫1小時；6、保溫1小時后由1380℃降溫至1300℃，降溫速率為每1分鐘降2℃；7、降溫至1300℃以后不再控制降溫速率，自然降至室溫即可。

技術領域

本發明涉及一種融合了金剛石單晶的硬質合金，屬于硬質合金技術領域。

背景技術

硬質合金是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金原料。硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度條件下也基本保持不變，在1000℃時仍有很高的硬度。硬質合金廣泛用作刀具材料，如車刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等，用于切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材，也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料、石油鉆采、勘探等領域。

現有的硬質合金以及近年來出現的低壓燒結合金產品存在以下問題：抗彎強度與硬度、抗磨性這種性能對立的情況一直困擾著硬質合金的生產廠家，提高合金的鈷、鎳含量抗彎強度增加即影響合金的硬度，提高合金的碳化鎢含量硬度增加則降低了合金的抗彎強度，所以現有硬質合金不能滿足要求抗彎強度和抗磨性都好的性能。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術存在的問題，進而提供一種融合了金剛石單晶的硬質合金及其制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種融合了金剛石單晶的硬質合金，按重量百分比由碳化鎢73～77％、金屬鈷18～22％、金屬鎳3.0～3.4％和金剛石單晶1.6～2.0％組成。

一種融合了金剛石單晶的硬質合金的制備方法，步驟如下：

步驟一、按重量百分比加入碳化鎢73～77％、金屬鈷18～22％、金屬鎳3.0～3.4％和金剛石單晶1.6～2.0％，再加入上述全部原料總重量2％的丁蠟，做成混合料，壓制成型。

步驟二、真空燒結：燒結到450℃，在450℃條件下保溫1.5小時；

步驟三、繼續真空燒結到850℃，在850℃條件下保溫20分鐘；

步驟四、繼續真空燒結到1250℃，在1250℃條件下保溫30分鐘；

步驟五、繼續真空燒結到1380℃，在1380℃條件下保溫1小時；

步驟六、保溫1小時后由1380℃降溫至1300℃，降溫速率為每1分鐘降2℃；

步驟七、降溫至1300℃以后不再控制降溫速率，自然降至室溫即可。

本發明的有益效果：

本發明通過在合金原料中加入金剛石單晶，同時改變制作硬質合金的各金屬原料的配比，改進了工藝，制備出了一種既具有高抗彎強度，又具有高抗磨強度的一種新的硬質合金。經有關部門檢測，本發明方法制備的融合了金剛石單晶的硬質合金其抗彎強度為3300～3500MPa，硬度為HRA83～85。

具體實施方式

下面將對本發明做進一步的詳細說明：本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本發明的保護范圍不限于下述實施例。

實施例1