By adjusting the proportion of cobalt powder, iron powder, copper powder, boron nitride, silicon carbide and tungsten carbide, the cemented carbide scientifically improves the strength and hardness of the cemented carbide through mixing, vacuum high temperature pressing and sintering, and the obtained cemented carbide has better strength and hardness. The cemented carbide prepared by the invention has uniform grain distribution, less coarse grain content, low particle size deviation coefficient, and higher impact fatigue resistance and service life of the material. The preparation method of the cemented carbide of the invention is simple and feasible, and can be conveniently used for mass production.
【技术实现步骤摘要】
一种模具用硬质合金及其制备方法
本专利技术涉及一种合金工艺,特别是硬质合金,更具体地,涉及一种模具用硬质合金及其制备方法。
技术介绍
硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料,具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,被誉为“工业牙齿”,广泛用于刀具材料、机械加工、航空航天、高压高温试验等领域。国内市场上普遍应用的硬质合金硬度可达HRA86-93,即使在500℃的温度下也基本保持不变,在1000℃时仍保持高硬度,耐磨性较差。传统硬质合金是以Co、Ni、Fe单质元素为粘结相、以WC为硬质相。随着使用温度的升高,特别是在400℃以上,Co、Ni、Fe单质元素为粘结相和WC硬质相开始发生氧化,导致传统硬质合金抗弯强度、硬度等性能显著降低,高温使用寿命也显著降低。由于硬质合金具有强度、硬度高、热性能好、耐磨、耐抗性能优良等诸多优点,因此,硬质合金模具在冲压件生产中得到越来越广泛的应用。硬质合金是由具有高抗压强度,高硬度,高弹性模量的难溶碳化物组成的,其粉末在压制过程中比较难产生塑性变形。为改善粉末成形性能,增加压块强度,便于压坯转移,在成形前需在粉末物料中加入成形剂。而作为中间辅料,成形剂在脱胶阶段中必须能完全脱去,任何残留都会给产品带来质量隐患。硬质合金在用作热作模具时,由于工作环境温度通常为800℃-1100℃,对硬质合金模具的红硬性要求高,而传统的热作模具(如热镦模、热冲模、热挤压模等)用的硬质合金成份主要为WC、Co,其中原料WC为粗颗粒(晶粒度为2.4μm~3.2μm),这种热作模具的硬质合金在8 ...
【技术保护点】
1.一种模具用硬质合金,其特征在于,按重量份数计,所述模具用硬质合金通过以下原料制备得到:钴粉10‑15份、铜粉5.0‑10份、铁粉10‑15份、碳化钨、氮化硼和碳化硅共60‑80份,除渣剂、球化剂1.0‑3.0份,成型剂6.0‑10份,按比列混合,其中氮化硼:碳化硅:碳化钨间的重量之比为1:1‑2:2‑3。
【技术特征摘要】
1.一种模具用硬质合金,其特征在于,按重量份数计,所述模具用硬质合金通过以下原料制备得到:钴粉10-15份、铜粉5.0-10份、铁粉10-15份、碳化钨、氮化硼和碳化硅共60-80份,除渣剂、球化剂1.0-3.0份,成型剂6.0-10份,按比列混合,其中氮化硼:碳化硅:碳化钨间的重量之比为1:1-2:2-3。2.根据权利要求1所述模具用硬质合金,其特征在于,所述钴粉的粒径为0.5-1.5μm,铁粉的粒径为3.0-5.0μm,铜粉的粒径为3.0-4.5μm,碳化钨的粒径为6.0-7.0μm,氮化硼的粒径为3.0-5.5μm,碳化硅的粒径为4.0-8.0μm。3.一种由权利要求1或权利要求2所述模具用硬质合金的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:S1.将上述耐高温高耐磨性硬质合金原料加入球磨机,并注入球磨介质后混合1.0-3.0h,然后进行真空干燥;其中球磨比为6-8:1;所述真空干燥的真空度为-0.1-0.2Pa,干燥温度为300-350℃,干燥时间为1.0-3.0h;S2.将干燥好的材料放入捏合机中,保持温度100-120℃,密炼1.5-2.5h,然后模压成块;将料块在真空状态下,加温到1300-1500℃,保持3-3.5h进行烧结;S3.缓慢降温到1100-1200℃,保温1.8-2.5h,同时外加超声波作用,...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾广胜,曾昭杰,曾雁琳,
申请(专利权)人:湖南工业大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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