适用于切削高锰钢的硬质合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于切削高锰钢的硬质合金及其制备方法，适用于切削高锰钢的硬质合金含有的组分及各组分重量百分比如下：6.2～12.5％的Co粉、3～6.0％的TaC粉，余量为费氏粒度0.4～0.8μm的超细WC粉，总计100％。本发明专利技术实现了合金强度和显微硬度的良好匹配，提高了硬质合金的综合性能以及抗热冲击和抗热塑变的能力。

Carbide suitable for cutting high manganese steel and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
适用于切削高锰钢的硬质合金及其制备方法
本专利技术涉及一种适用于切削高锰钢的硬质合金及其制备方法。
技术介绍
目前，涂层硬质合金数控刀片由于兼具良好的韧性、耐磨性和热稳定性，已被广泛应用于各类金属材料的切削加工领域。高锰钢是指锰含量在11％以上的合金钢，高锰钢由于不仅强度高，而且耐磨性也很好，因此在采石、采矿、挖掘、煤炭工业、铸造和钢铁等行业得到日益广泛的应用。高锰钢在切削时有以下特点：1)加工硬化严重，使切削力增大，加剧了刀具磨损，也容易造成刀具崩刃而损坏；2)切削温度高，刀具磨损严重，耐用度降低；3)断屑困难，切削时切屑不易蜷曲和折断；4)尺寸精度不易控制。由于高锰钢的切削特点，刀具材料不仅要有红硬性高，耐磨性好，而且要有良好的强度、韧性和导热系数，对于涂层硬质合金刀来说，就是要实现上述5项综合性能的完美结合。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种适用于切削高锰钢的硬质合金，它实现了合金强度、显微硬度和高导热系数的良好匹配，提高了硬质合金的综合性能以及抗热冲击和抗热塑变的能力。为了解决以上技术问题，本专利技术的技术方案是：一种适用于切削高锰钢的硬质合金，它含有的组分及各组分重量百分比如下：6.2～12.5％的Co粉、3～6.0％的TaC粉，余量为费氏粒度0.4～0.8μm的超细WC粉，总计100％。适用于切削高锰钢的硬质合金的组分中还添加0.2～0.8wt％的晶粒长大抑制剂。晶粒长大抑制剂和Co粉的重量比为(0.03～0.06)：1。所述晶粒长大抑制剂为VC+Cr3C2。本专利技术还提供了一种适用于切削高锰钢的硬质合金的制备方法，方法的步骤中含有：依次进行配料、湿磨、喷雾干燥、压制成型和烧结工序；其中，湿磨的球料重量比为(4.0～5.0)：1，液固比为350～450ml/Kg，球磨时间为72～120h；烧结工序中的烧结温度为1410～1430℃。进一步，烧结采用多气氛压力烧结。采用了上述技术方案后，通过本专利技术的组分及各组分重量百分比的设计，实现了合金强度和显微硬度的良好匹配，提高了硬质合金的综合性能以及抗热冲击和抗热塑变的能力。具体实施方式为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例，对本专利技术作进一步详细的说明。实施例一：配料时选用重量百分比为6.2％的Co粉，3.0％的TaC粉，VC+Cr3C2为0.2％，余量为费氏粒度为0.8μmWC粉，以上组分总计100％；以无水酒精作为球磨介质，液固比为375ml/Kg，球料重量比为4:1,球磨时间为84小时，喷雾干燥制得混合料，模压成型后，置于压力烧结炉内以1430℃进行烧结。以PS21(尺寸为6.5×5.25×20㎜)试样条作为检验本实施例方法制备的硬质合金的标准产品，其WC平均晶粒度为0.8μm，抗弯强度为3000MPa，硬度Hv301810。实施例二：配料时选用重量百分比为8.2％的Co粉，4.0％的TaC粉，VC+Cr3C2为0.3％，余量为费氏粒度为0.7μmWC粉，以上组分总计100％；以无水酒精作为球磨介质，液固比为400ml/Kg，球料重量比为4.2:1,球磨时间为90小时，喷雾干燥制得混合料，模压成型后，置于压力烧结炉内以1420℃进行烧结。以PS21(尺寸为6.5×5.25×20㎜)试样条作为检验本实施例方法制备的硬质合金的标准产品，其WC平均晶粒度为0.7μm，抗弯强度为3200MPa，硬度Hv301760。实施例三：配料时选用重量百分比为10.0％的Co粉，5.0％的TaC粉，VC+Cr3C2为0.5％，余量为费氏粒度为0.6μmWC粉，以上组分总计100％；以无水酒精作为球磨介质，液固比为400ml/Kg，球料重量比为4.2:1,球磨时间为96小时，喷雾干燥制得混合料，模压成型后，置于压力烧结炉内以1410℃进行烧结。以PS21(尺寸为6.5×5.25×20㎜)试样条作为检验本实施例方法制备的硬质合金的标准产品，其WC平均晶粒度为0.7μm，抗弯强度为3600MPa，硬度Hv301720。实施例四：配料时选用重量百分比为10.0％的Co粉，6.0％的TaC粉，VC+Cr3C2为0.8％，余量为费氏粒度为0.4μmWC粉，以上组分总计100％；以无水酒精作为球磨介质，液固比为450ml/Kg，球料重量比为5:1,球磨时间为120小时，喷雾干燥制得混合料，模压成型后，置于压力烧结炉内以1410℃进行烧结。以PS21(尺寸为6.5×5.25×20㎜)试样条作为检验本实施例方法制备的硬质合金的标准产品，其WC平均晶粒度为0.7μm，抗弯强度为4200MPa，硬度Hv301810。从得到的性能数据看，以上四个实施例制备得到的适用于切削高锰钢的硬质合金符合设计要求。以上所述的具体实施例，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于切削高锰钢的硬质合金，其特征在于它含有的组分及各组分重量百分比如下：/n6.2～12.5％的Co粉、3.0～6.0％的TaC粉，余量为费氏粒度0.4～0.8μm的超细WC粉，总计100％。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于切削高锰钢的硬质合金，其特征在于它含有的组分及各组分重量百分比如下：
6.2～12.5％的Co粉、3.0～6.0％的TaC粉，余量为费氏粒度0.4～0.8μm的超细WC粉，总计100％。


2.根据权利要求1所述的适用于切削高锰钢的硬质合金，其特征在于：它的组分中还添加0.2～0.8wt％的晶粒长大抑制剂。


3.根据权利要求2所述的适用于切削高锰钢的硬质合金，其特征在于：晶粒长大抑制剂和Co粉的重量比为(0.03～0.06)：1。


4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯志谷，
申请(专利权)人：株洲夏普高新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43