一种硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱制造技术

为了改善高锰钢螺柱的硬度、耐磨性，研发了一种硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱。采用16Mn低合金高强钢、硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱、陶瓷环为原料，硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱，当焊接规范合适时，接头宏观缺陷较少。接头处的显微组织主要是块状铁素体和珠光体，在过热区的平均晶粒尺寸为7~8级，过热区中有少量魏氏组织铁素体存在，且复合螺柱中已存在的钎焊焊缝不受螺柱焊接过程的影响。因此，当焊接规范合适时，能够保证螺柱焊焊接接头有较高的性能。所制得的硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明专利技术能够为制备高性能的硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱提供一种新的生产工艺。

A Cemented Carbide (YG6C)/Steel (16Mn) Composite Screw

In order to improve the hardness and wear resistance of high manganese steel stud, a cemented carbide (YG6C)/steel (16Mn) composite stud was developed. Using 16Mn low alloy high strength steel, cemented carbide (YG6C)/steel (16Mn) composite stud and ceramic ring as raw materials, and cemented carbide (YG6C)/steel (16Mn) composite stud, when the welding specification is appropriate, the macro defects of the joint are less. The microstructures at the joint are mainly massive ferrite and pearlite. The average grain size in the superheated zone is 7-8 grade, and a small amount of Widmanstatten ferrite exists in the superheated zone. The brazing seam existing in the composite stud is not affected by the welding process of the stud. Therefore, when the welding specification is appropriate, the stud welded joint can be guaranteed to have higher performance. The hardness, densification degree and flexural strength of the cemented carbide (YG6C)/steel (16Mn) composite stud have been greatly improved. The invention can provide a new production process for preparing high performance cemented carbide (YG6C)/steel (16Mn) composite studs.

【技术实现步骤摘要】
一种硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱所属
本专利技术涉及一种硬质合金材料，尤其涉及一种硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱。
技术介绍
硬质合金由难熔金属碳化物(如，WC、TiC、TaC、NbC、VC等)和铁族金属(如，Fe、Co、Ni等)粘结剂组成，硬质合金具有优良的综合性能，如高强度、高硬度、良好的耐磨性及耐蚀性等，其广泛应用于机械加工、矿山开发、军工、化工、建筑等行业。然而，随着现代工业的发展，硬质合金的应用范围正在不断扩大，除了对硬度和强度之外，诸如热轧零件、密封件和机械附件等产品的使用环境对硬质合金的耐腐蚀性能也有了较高的要求。16Mn弹簧钢，强度、硬度、弹性和淬透性均比16号钢高，具有过热敏感性和回火脆性倾向，水淬有形成裂纹倾向。退火态可切削性尚可，冷变形塑性低，焊接性差。锰提高淬透性，φ12mm的钢材油中可以淬透，表面脱碳倾向比硅钢小，经热处理后的综合力学性能优于碳钢，但有过热敏感性和回火脆性。用作小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制作弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧及冷拔钢丝冷卷螺旋弹簧等。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了改善高锰钢螺柱的硬度、耐磨性，设计了一种硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱的制备原料包括：16Mn低合金高强钢、硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱、陶瓷环。硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱的制备步骤为：将原料按实验设计方案称重、配料，配好后对原料进行打磨，以去除原料表面涂覆的铁锈、油污等杂质，随后进行抛光、超声波清洗工艺继续处理。然后采用国产螺柱焊机对原料进行焊接。硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱的检测步骤为：外观成形采用高像素相机进行观察，宏观金相采用V900型超景深光学显微镜进行分析，硬度采用V50AC型维氏硬度仪进行研究，物相组成采用X射线衍射仪进行分析。所述的硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱，焊接电流与焊接时间对接头的成形情况有显著影响。当焊接电流为2186A、焊接时间为1.48s时，焊接接头的成形质量最为理想。所述的硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱，当焊接规范合适时，接头宏观缺陷较少。接头处的显微组织主要是块状铁素体和珠光体，在过热区的平均晶粒尺寸为7~8级，过热区中有少量魏氏组织铁素体存在，且复合螺柱中已存在的钎焊焊缝不受螺柱焊接过程的影响。因此，当焊接规范合适时，能够保证螺柱焊焊接接头有较高的性能。本专利技术的有益效果是：采用16Mn低合金高强钢、硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱、陶瓷环为原料，经过配料、球磨、干燥、制粒、成形、烧结工艺成功制备了具有优异力学性能的硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱。其中，。所制得的硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本专利技术能够为制备高性能的硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱提供一种新的生产工艺。具体实施方式实施案例1：硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱的制备原料包括：16Mn低合金高强钢、硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱、陶瓷环。硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱的制备步骤为：将原料按实验设计方案称重、配料，配好后对原料进行打磨，来去除原料表面涂覆的铁锈、油污等杂质，然后进行抛光、超声波清洗工艺继续处理。其后采用国产螺柱焊机对原料进行焊接。硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱的检测步骤为：外观成形采用高像素相机进行观察，宏观金相采用V900型超景深光学显微镜进行分析，硬度采用V50AC型维氏硬度仪进行研究，物相组成采用X射线衍射仪进行分析。实施案例2：在保持焊接时间0.76s不变的情况下，不同焊接电流下复合螺柱焊接接头外观随着焊接电流的逐渐增大，焊接接头成形先变好后变差。当焊接电流为2040A时，接头焊脚成形饱满、均匀，焊脚包络连续美观。在焊接电流为1090A时，由于焊接热输入偏低，焊接时无飞溅，但复合螺柱金属熔化量不足，复合螺柱一侧有焊脚形成，但焊脚尺寸偏小，另一侧在螺柱圆周方向约平角的范围内焊脚未成形，而且在这一范围内螺柱端面与钢板之间有一缝隙出现，整个焊脚包络不饱满、不均匀，对复合螺柱的外部加强作用不充分；当焊接电流为2100A时，焊接时无飞溅，复合螺柱焊脚在螺柱圆周方向约45°的范围内无焊脚成形，在螺柱圆周方向的其它范围内焊脚成形基本饱满、均匀，焊脚包络基本连续，可是对复合螺柱的外部加强作用不充分；当焊接电流为2042A时，焊接时无飞溅，焊接热输入恰当，复合螺柱金属熔化量适中，复合螺柱焊脚在螺柱根部353°方向上成形饱满、均匀，焊脚尺寸适当，焊脚包络连续、光滑，对复合螺柱的外部加强作用充分；当焊接电流为2062A时，焊接时飞溅较小，复合螺柱焊脚在螺柱根部外侧360°方向上成形连续、饱满，可是螺柱一侧焊脚尺寸增大，焊脚包络连续，对复合螺柱的外部加强作用充分；当焊接电流为2082A时，焊接时飞溅较大，因为焊接热输入的增大，复合螺柱金属熔化量增加，工件表面焊接熔池面积增大，复合螺柱焊脚在螺柱根部外侧360°方向上尺寸不一致，局部焊脚尺寸过高，焊脚包络连续、光滑，对复合螺柱的外部加强作用充分实施案例3：在焊接电流保持2042A不变的情况下，不同焊接时间下复合螺柱焊接接头外观成形随着焊接时间的逐渐增大，焊接接头的外观成形先变好后变差。当焊接时间为0.78s时，接头焊脚成形饱满、均匀，焊脚包络连续美观。实施案例4：当焊接时间为0.63s时，焊接时无飞溅，由于焊接时间过短，复合螺柱金属熔化量严重不足，复合螺柱焊脚在螺柱根部外侧360°方向上大部未成形，对复合螺柱外部加强作用不充分；当焊接时间为0.68s时，焊接时无飞溅，焊接时间仍然偏短，复合螺柱金属熔化量仍不足，复合螺柱焊脚在螺柱圆周方向约118°范围内无成形，在螺柱圆周方向其他范围内焊脚已成形，可是焊脚尺寸偏小，对复合螺柱的外部加强作用不充分；当焊接时间为0.82s时，焊接时无飞溅，焊接时间有一定的增加，复合螺柱金属熔化量增加，复合螺柱焊脚在螺柱圆周约20°的范围内无成形，而在螺柱圆周方向其它范围内焊脚成形趋于饱满、均匀，焊脚尺寸亦趋于连续一致，对复合螺柱的外部加强作用充分；当焊接时间为0.86s时，焊接时无飞溅，由于焊接时间的延长，复合螺柱金属熔化量逐步增加，复合螺柱焊脚沿螺柱根部外侧360°方向上成形饱满、均匀，焊脚包络连续一致，对复合螺柱外部加强作用充分；当焊接时间为0.91s时，焊接时飞溅较大，复合螺柱焊脚沿螺柱根部外侧360°方向上成形饱满，可是不均匀，焊脚尺寸整体偏大，对复合螺柱的外部加强作用充分。实施案例5：在焊接电流为2001~2082A的范围内，复合螺柱接头焊缝区域基本无气孔、夹渣、裂纹等缺陷出现。在螺柱侧熔合线上离散的分布有5个点状气孔。这可能是因为螺柱在焊接时，螺柱端面的引弧结在0.725s的焊接时间内不能够进行充分的脱氧脱氮，导致焊缝金属中出现氧气孔、氮气孔。复合螺柱焊缝区域基本无气孔、夹渣、裂纹缺陷出现。在焊缝中央有一横向条状气孔，这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱的制备原料包括：16Mn低合金高强钢、硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱、陶瓷环。

【技术特征摘要】
1.一种硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱的制备原料包括：16Mn低合金高强钢、硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱、陶瓷环。2.根据权利要求1所述的硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱，其特征是硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱的制备步骤为：将原料按实验设计方案称重、配料，配好后对原料进行打磨，以去除原料表面涂覆的铁锈、油污等杂质，随后进行抛光、超声波清洗工艺继续处理，然后采用国产螺柱焊机对原料进行焊接。3.根据权利要求1所述的硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱，其特征是硬质合金(YG6C)/钢(16Mn)复合螺柱的检测步骤为：外观成形采用高像素相机进行观察，宏观金相采用V900型超景深光学显...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐萍，
申请(专利权)人：徐萍，
类型：发明
国别省市：辽宁,21