一种铝合金加工用硬质合金刀具材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金加工用硬质合金刀具材料及其制备方法，其中，所述材料由一种组合物制成，所述组合物包括Co、WC和ZrO2，还包括Al2O3，其中，ZrO2的粒径为5～50nm，Al2O3的粒径为5～55nm，且在所述组合物中，ZrO2的重量百分配比为0.2～1.5％，Al2O3的重量百分配比为0.1～1％；所述方法如下进行：(1)将ZrO2和Al2O3进行混合预处理，(2)混料制备与成型，(3)真空烧结，(4)低压烧结，得到所述硬质合金刀具材料。本发明专利技术采用纳米氧化锆和纳米氧化铝为晶粒抑制剂，降低WC硬质相晶粒尺寸，提高材料硬度，改善刀片切削耐磨性，且由于氧化锆与氧化铝的价格相对较低，显著降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金加工用硬质合金刀具材料及其制备方法
本专利技术属于硬质合金材料领域，尤其涉及硬质合金刀具材料，具体地，涉及一种铝合金加工用硬质合金刀具材料及其制备方法。
技术介绍
由于铝合金材料具有密度低、导电性和导热性好、塑性好和耐腐蚀等优良性能，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中应用广泛。尤其是随着现代交通运输装备对节能、安全、舒适、环保等方面的重视，高性能铝合金型材已成为实现交通运输装备轻量化的重要基础性材料。但是，由于铝合金热胀系数大、硬度低、塑性大，在切削时工件变形大、易粘刀、易形成积屑瘤，从而降低工件尺寸精度和表面粗糙度。因此，选择合适的铝合金加工刀具对产品的质量有着重要的影响。传统的铝合金切削刀具为金刚石刀具(据统计在整个PCD刀具的应用中约有67％用于铝合金加工)，其具有切削寿命长、切削速度高、耐冲击性好和工件表面质量稳定等优点，但是金刚石刀具的价格昂贵，造成铝合金加工成本高。除金刚石外，硬质合金也是一种铝合金切削的刀具材料。硬质合金是用粉末冶金方法制造的陶瓷～金属复合材料，具有硬度高、耐磨性好、红硬性和热硬度高等优点。根据Hall-petch关系式，材料的硬度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金加工用硬质合金刀具材料，其特征在于，所述材料由一种组合物制成，所述组合物包括Co、WC和ZrO2。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金加工用硬质合金刀具材料，其特征在于，所述材料由一种组合物制成，所述组合物包括Co、WC和ZrO2。2.根据权利要求1所述的刀具材料，其特征在于，在所述组合物中，Co的粒径为0.5～2μm，WC的粒径为0.2～0.8μm，优选地，Co的粒径为0.8～1.5μm，WC的粒径为0.3～0.6μm，更优选地，Co的粒径为1～1.5μm，WC的粒径为0.4～0.6μm。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包括Al2O3。4.根据权利要求1至3之一所述的刀具材料，其特征在于，ZrO2的粒径为5～50nm，Al2O3的粒径为5～55nm，优选地，ZrO2的粒径为10～40nm，Al2O3的粒径为10～50nm，更优选地，ZrO2的粒径为10～20nm，Al2O3的粒径为20～40nm。5.根据权利要求3或4所述的刀具材料，其特征在于，所述组合物中组分的重量百分配比如下：Co4.0～8.0％，优选为5.0～7.0％，更优选为6.0％；ZrO2+Al2O30.2～2.5％，优选为0.4～2.0％，更优选为1～1.5％；WC余量。6.根据权利要求1至5之一所述的刀具材料，其特征在于，在所述组合物中，ZrO2的重量百分配比为0.2～1.5％，Al2O3的重量百分配比为0.1～1％，优选地，ZrO2的重量百分配比为0.4～1.2％，Al2O3的重量百分配比为0.2～0.8％，更优选地，ZrO2的重量百分配比为0.5～1.0％，Al2O3的重量百分配比为0.4～0.6％。7.权利要求1至6之一所述的铝合金加工用硬质合金刀具材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、将ZrO2和Al2O3进行混合预处理，得到ZrO2和Al2O3的混合粉末；步骤2、混料制备与成型，制成生坯；步骤3、真空烧结；步骤4、低压烧结，得到所述硬质合金刀具材料。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤1中，将ZrO2和Al2O3加入溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨天恩，熊计，倪磊，肖雅，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51