一种YT硬质合金烧结方法技术

本发明专利技术涉及一种YT硬质合金的烧结方法，包括以下步骤：将硬质合金半成品放入真空烧结炉内，依次经过脱蜡、脱气、高温烧结阶段；所述高温烧结阶段的烧结工艺：烧结温度1440‑1480℃，保温60‑90分钟；保温时通入Ar/N

【技术实现步骤摘要】
一种YT硬质合金烧结方法
本专利技术属于硬质合金领域，具体涉及一种YT硬质合金的烧结方法。
技术介绍
硬质合金由于其高硬度和高耐磨性，被广泛应用于制造业中作为切削工具材料。YT合金目前用于钢材的粗加工，随着被加工钢材的质量提升以及新的特种钢材的出现，用户对YT硬质合金刀具的耐磨性和抗冲击性提出了更高的要求。如在断续粗加工过程中，要求硬质合金有更好的耐磨性，传统正常表面YT硬质合金无法满足要求。为了解决YT硬质合金在应用中的耐磨性不足的问题，目前在企业中生产过程中主要采用以下两种方法：第一种，在涂层的方法，即以YT合金作为涂层基体，在表面进行涂覆一层或多层TiN、TiC、Al2O3等高耐磨性陶瓷，但这种涂层需要在700-1000℃下进行，对硬质合金造成热损伤，且使用涂层增加了生产成本。另一种就是选用更细的费氏粒度的WC，以提高硬质合金的硬度，从而达到提高耐磨性，但这降低了YT5硬质合金的抗冲击性能，硬质合金偏脆，不适合粗加工。CN102011044A公开了一种YT15硬质合金渗氮烧结工艺，包括以下步骤：a.选材，选用由粉末冶金制备的牌号为YT15硬质合金样品；b.脱胶，将步骤a所选的YT15硬质合金样品放入真空脱脂烧结一体炉中，采用机械泵将炉内真空抽至绝对压强100Pa后，打开真空泵继续抽真空至绝对压强10Pa以下，再升温至250±5℃保温120～180分钟，升温速度为10～30℃/分钟，最后再升温至350～390℃保温240～900分钟，升温速度为8～20℃/分钟，完成脱胶；c.渗氮烧结，脱胶完成后，将真空脱脂烧结一体炉抽真空至绝对压强为10Pa以下，升温至1200～1270℃保温120～240分钟，然后通入高纯度氮气，该氮气的纯度大于等于99.999％，再将真空脱脂烧结一体炉加热至1450±5℃，并在温度1450±5℃之间保温80～100分钟，然后降温至1200±5℃并保温150～210分钟，渗氮烧结后的YT15硬质合金随炉冷却至室温；d.出炉，从而得到渗氮的YT15硬质合金。传统焊接刀片目前还占据较大的市场，合金的焊接性能会影响合金的推广使用。焊接性能的好坏主要取决于焊接金属与合金表面成分元素润湿角大小，润湿角越小，焊接性能越好，润湿角越大焊接性能越差。当润湿角小于90°时，合金普遍能焊接；当润湿角≥90°时，合金基本不能焊接。在合金焊接过程中，普遍采用价格较为便宜的铜进行焊接，Cu与TiN的润湿角为136°，与WC的润角为37°，与Co的润湿角为0°，为了保证合金的焊接性能必须保证一定的Co含量。用上述方法制备的YT15硬质合金表面Ti含量≥22％，Co含量为0％，其余为WC。在采用Cu进行焊接过程中，基本焊接不上，严重影响焊接合金的使用。为了使YT硬质合金能在更多领域得到更好的应用，且又不影响焊接性能，有必要进行进一步的研究，开发出一种新的YT硬质合金烧结工艺，使其不但具有较高的硬度和耐磨性、断裂韧性，也具有较良好的焊接性能，并且适合于工业化生产。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种YT硬质合金烧结方法，其包括以下步骤：S1将YT硬质合金半成品放入真空烧结炉内，依次经过脱蜡、脱气、高温烧结阶段；S2所述高温烧结阶段的烧结工艺：烧结温度1440-1470℃，保温60～90分钟；保温时通入Ar/N2混合气体进行分压烧结，Ar与N2的比例为90-95：10-5，分压压力3-9KPa；S3冷却出炉，得到YT硬质合金。本专利技术在分压烧结时，通入Ar与N2混合气体，利用YT硬质合金中的Ti元素与混合气体氮气中的N元素之间较强的亲和力，使得YT合金中的Ti元素向合金表面迁移，而Co元素从表面网内部迁移，从而改变了使合金表面的成分组成。Ar为惰性气体，通过控制混合气体Ar与N2的比例，可以控制炉内N2的浓度，最终在合金表面形成一层适宜的贫钴富钛层。上述步骤S1中的脱蜡工艺，具体为，通入H2，升温至220-250℃；保温时间为20-40分钟；升温速度为4-5℃/分钟；继续温度至340-380℃；保温时间为200-260分钟；升温速度为3-4℃/分钟。上述步骤S1中的脱气工艺，具体为，升温至1100-1250℃，升温速度3～7℃/分钟，然后保温30-90分钟；升温至1300-1360℃，升温速度为3～5℃/分钟，然后保温30-50分钟；升温至1300-1360℃，升温速度为3～5℃/分钟，然后保温30-50分钟。脱气阶段结束后升温至烧结温度，升温速度为3～5℃/分钟。本专利技术的有益效果：本专利技术合理选择压力参数对YT硬质合金进行混合气体分压烧结，改变了YT硬质合金表面的成分及形貌，既保证了YT合金有良好的焊接性能，同时使得YT硬质合金具有较高的耐磨性能同时具有良好的冲击性能。附图说明图1为本专利技术实施例2在烧结阶段采用Ar/N2混合气体分压的YT5硬质合金表面微区域SEM形貌；图2为本专利技术实施例3在烧结阶段采用纯氩气分压的YT5硬质合金表面微区域SEM形貌；具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合具附图和体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术以下各实施例，均以YT5硬质合金为例。实施例1一种YT5硬质合金的烧结方法，具体步骤包括：1将YT5硬质合金半成品放入真空烧结炉内，脱除石蜡；脱蜡工艺为：采用机械泵将炉内真空抽至绝对压强50Pa后，用氩气置换炉内空气，置换60分钟完成后，再通入H2,然后升温至220-250℃，升温速度为4-5℃/分钟，然后保温20-40分钟，再升温至340-380℃，升温速度为3-4℃/分钟，然后保温200-260分钟，完成脱蜡；2抽真空至绝对压强为50Pa以下，按照以下工艺脱气：升温至1100-1250℃，升温速度3～7℃/分钟，然后保温30-90分钟；升温至1300-1360℃，升温速度为3～5℃/分钟，然后保温30-50分钟；升温至1300-1360℃，升温速度为3～5℃/分钟，然后保温30-50分钟；3脱气阶段结束后升温至烧结温度，升温速度为3～5℃/分钟。4烧结温度1480℃，保温60分钟；保温时通入Ar/N2混合气体，Ar与N2的比例为95：5，进行分压烧结，分压压力3KPa；5烧结结束，冷却出炉，得到表面贫钴富钛YT硬质合金。实施例2一种YT5硬质合金的烧结方法，与实施例1不同之处在于步骤4，4烧结温度1440℃，保温90分钟；保温时通入Ar/N2混合气体，Ar与N2的比例为90：10，进行分压烧结，分压压力9KPa；实施例3一种YT5硬质合金的烧结方法，其与实施例1不同之处，在于步骤4，4烧结温度1440℃，保温90分钟；保温时通入Ar气进行分压烧结，分压压力9KPa本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种YT硬质合金烧结方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1将硬质合金半成品放入真空烧结炉内，依次经过脱蜡、脱气、高温烧结阶段；/nS2所述高温烧结阶段的烧结工艺：烧结温度1440-1480℃，保温60-90分钟；保温时通入Ar/N

【技术特征摘要】
1.一种YT硬质合金烧结方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1将硬质合金半成品放入真空烧结炉内，依次经过脱蜡、脱气、高温烧结阶段；
S2所述高温烧结阶段的烧结工艺：烧结温度1440-1480℃，保温60-90分钟；保温时通入Ar/N2混合气体进行分压烧结，Ar与N2的比例为90：10-5，分压压力3-9KPa；
S3冷却出炉，得到YT硬质合金。


2.一种采用权利要求1所述的YT硬质合金烧结方法，其特征在于，所述步骤S1：
脱蜡工艺：通入H2，升温至220-250℃；保温时间为20-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭辉，刘伟，王雁洁，李重典，
申请(专利权)人：自贡硬质合金有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51