一种表层脱β相梯度硬质合金刀具材料及其制备制造技术

本发明专利技术公开了一种表层脱β相梯度硬质合金刀具材料及其制备，其中，所述材料由一种组合物制成，所述组合物包括Co粉、Ni粉、(W,Ti)C粉、W粉、ZrN粉和WC粉，经过真空预烧结和低压终烧结处理，得到表层脱β相梯度硬质合金刀具材料。其中，以ZrN作为氮源，表层中ZrN分解后Zr仍然保留，而溶解在粘结剂中的Zr产生固溶强化作用，提高刀具刃口的抗崩刃效果。同时，Zr和N之间不存在强烈的热力学耦合作用，所以，表层中的Zr不会扩散到氮活性高的内部区域，因此，减小了亚表层β相聚集问题。

【技术实现步骤摘要】
一种表层脱β相梯度硬质合金刀具材料及其制备
本专利技术属于硬质合金刀具材料领域，尤其涉及表面脱β相梯度硬质合金刀具材料。
技术介绍
一般，钢材的切削加工要求硬质合金刀具材料有较高的高温硬度、耐磨性、抗粘结性和抗氧化性，因此，通常采用YT类硬质合金(以WC为主要硬质相，同时添加一定比例的含Ti硬质相的硬质合金)。但是，在切削淬硬钢、不锈钢和耐热钢时，切削力大，切削温度高，切屑与前刀面接触长度短，而YT类硬质合金材料韧性较低，切削时刀具易崩刃。因此，这些钢材的切削加工要求刀具刃口具有更高的强度和韧性。采用表层脱β相梯度硬质合金作为这些钢材切削加工的刀具材料是一种解决方法。β相：硬质合金中的立方相，在本专利技术中主要指具有面心立方(f.c.c)结构的(W,Ti)C固溶体相。表层脱β相梯度硬质合金的外层脱除了脆性的含Ti立方硬质相并且富含韧性的金属粘结剂，相当于YG类硬质合金(以WC为硬质相的硬质合金)，强度高、韧性好，而内部仍然是YT类硬质合金，仍然保持高硬度、高的抗塑性变形性能。因此，表层脱β相梯度硬质合金作为切削加工的刀具材料时，表层韧性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表层脱β相梯度硬质合金刀具材料，其中，所述材料由一种组合物制成，所述组合物包括Co粉、Ni粉、(W,Ti)C粉、W粉、ZrN粉和WC粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种表层脱β相梯度硬质合金刀具材料，其中，所述材料由一种组合物制成，所述组合物包括Co粉、Ni粉、(W,Ti)C粉、W粉、ZrN粉和WC粉。


2.根据权利要求1所述材料，其中，在所述组合物中，Co粉占2～8％，Ni粉占2～8％，(W,Ti)C粉占3～15％，W粉占0.5～3％，ZrN粉占0.2～2％，余量为WC粉；优选地，Co粉占4～6％，Ni粉占4～6％，(W,Ti)C粉占5～9％，W粉占0.7～1.5％，ZrN粉占0.5～1.3％，余量为WC粉。


3.根据权利要求1或2所述材料，其中，在所述组合物中，Co粉的粒径为0.6～2μm，Ni粉的粒径为1.2～5.0μm，(W,Ti)C粉的粒径为1.2～6μm，W粉的粒径为0.5～1.5μm，ZrN粉的粒径为0.2～15μm，WC粉的粒径为2.5～10μm；优选地，在所述组合物中，Co粉的粒径为0.8～1.5μm，Ni粉的粒径为1.5～4.0μm，(W,Ti)C粉的粒径为1.5～4.5μm，W粉的粒径为0.8～1.2μm，ZrN粉的粒径为0.5～13μm，WC粉的粒径为4.5～7.5μm。


4.根据权利要求1至3之一所述材料，其中，在所述组合物中，所述ZrN粉为十八烷基胺改性ZrN粉；优选地，所述十八烷基胺改性ZrN粉如下获得：将ZrN粉放入加有十八烷基胺的有机溶剂中进行超声分散处理，调节pH值到2.5～6.5，使ZrN粉末包覆一层十八烷基胺分子膜。


5.权利要求1至4之一所述材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1、混料：将Co粉、Ni粉、(W,Ti)C粉、W粉、WC粉和ZrN粉混合；
步骤2、加入球磨机进行研磨、过滤、干燥后...

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