碳化钨-碳化钛-碳化钽-碳化铌固溶体硬质合金制造技术

本发明专利技术涉及一种碳化钨－碳化钛－碳化钽－碳化铌固溶体硬质合金，该发明专利技术的高性能硬质合金基础材料是采用超细品硬质合金材料烧结技术，梯度结构硬质合金材料制备技术，双峰结构硬质合金材料制备技术，通过对烧结中Ｃ、Ｎ气氛的有效控制研制出１－２种具有混晶结构硬质合金材料，它广泛应用我国汽车、航空、航天、模具、能源交通、军工等制造业，它对制造业作用不只仅是提高效率和精度，降低制造成本，而且推动制造业飞速发展与技术进步。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料
，具体涉及一种碳化钨一碳化f太一 碳化钽一碳化铌固溶体硬质合金。
技术介绍
我国工具工业的总体水平几十年来一直停留在传统标准化刀具 的发展阶段。面对现代制造业对刀具产品提出的"全面的、有针对性 的高效率金属切削加工解决方案"的要求，其一贯在生产传统标准化 刀具的轨道上运行的产品结构和生产方式，暴露出严重缺陷，无法适 应专用领域的加工要求。目前，我国数控机床的高效可转位刀具基本 上被国外产品垄断，每年不仅需花费6亿美元以上引进国外先进刀 具，而且常常满足不了航空航天、国防军工等特殊行业的需求，其根 本原因就是国内工具企业的普通标准化刀具，无法满足各专业加工令页 域的需要。先进的数控机床，配不到先进的国产刀具。因此，瞄准我 国制造业的需要，开展现代切削技术和高效可转位刀具的研究开发， 开始高起点发展，就不只是着眼于解决当前制造业所需刀具国内供货 问题，而是建立我国装备制造业自主技术开发体系的战略措施，同吋， 也必将带动我国工具行业技术快速进步，为国民经济健康、快速、协 调发展服务。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述不足之处而研制一种碳化钨一碳化钛 一碳化钽一碳化铌固溶体硬质合金。本专利技术的目的致力于制造业典型高效加工工艺的研究，开展切削 机理与专用系列刀具优化设计和制造技术研究feL攻克一批,^C可转位 刀具在材料、涂层和几何结构优化设计及制造等方面的关键技术，开 发出高效可转位刀具及超硬工具系列产品，它是对可转位刀具材料 (包括硬质合金、金属陶瓷等材料)的成分、粉末粒度、成型与烧 结工艺等方面进行有针对性的研究开发，分析其在不同工况下的失效 形式，进一步优化基本成分、粉末粒度和制备工艺，制备出安全可靠 性高及使用寿命长的高效可转位刀具基体；它分析刀具的结构与几何 参数，针对高效可转位刀具在不同切削条件下的各项工艺参数，通过 系列化的载荷与刀具性能测试，对刀具结构进行优化，以提高高^C可 转位刀具的安全可靠性，并延长其使用寿命，它针对不同刀具的使用 状况与技术要求，测试刀具涂层各项物理性能与技术参数，评价涂层 刀具的安全可靠性和使用寿命与涂层之间的相互关系。本专利技术是这样实现的，我公司在对硬质合金标准体系进行改进的 过程中，发现通过改变硬质合金中主相WC的粒度组成，制成碳f七钨 一碳化钛一碳化钽一碳化铌固溶体硬质合金，能在不改变原有硬质合 金性能的情况下有效提高硬质合金的韧性和耐磨性。本专利技术是采用硬质合金中主相WC的粒度组成，即对原始粗颗粒 和细颗粒粉末进行选择，再配入1 ii m左右的WC60%， 3 u m左右的 WC15%， Co9%， (W-Ti-Ta-Nb) C16%，并通过对球磨和烧结工艺进 行更加深入的研究，研制出1 2种具有混晶结构的硬质合金，其抗弯强度》1900Mpa，硬度HRA》91,匹配相应的涂层后使用性能达到 国外先进刀片水平，将广泛用于高钢级螺纹加工、火车轮毂等各类装 备制造业中的车削、铣削等加工领域。本专利技术的产品碳化钩一碳华钛"碳化钽一碳牝铌固溶体硬质合 金生产工艺如下首先选料，然后混料(60小时)，再进行烘干后过筛，再制粒后 进行压制(800—1200kg/cm2)，最后进行烧结(1440°C —1470°C， 60 分钟)加工成品。 本专利技术产品的有益效果-超细硬质合金材料凭借其卓越的性能而广泛应用于航空、航天、 汽车和轮船等装备制造业领域。近年来，围绕细化晶粒，制取亚微、 超细乃至纳米结构硬质合金的研究开发，已成为世界硬质合金技术领 域的一大热点。本专利技术将通过对亚细、超细硬质合金微观组织结构和 烧结过程中的反应热力学和动力学以及通过添加纳米稀土和纳米碳 化钒来有效抑制晶粒长大等机理进行深入研究，探索提高硬质合金高 温性能和加工性能的途径。并在此基础上开发出1 2种高性能亚微 或超细硬质合金，使硬质合金材料的抗弯强度》Mpa，硬度HRA》91.5 或抗弯强度》4000Mpa，硬度HRA》91,在搭配相应的涂层后，使刀 片材料性能达到国外同类刀片材料性能水平。该产品将广泛用于汽轮 机叶片、汽车等各类装备制造业的高合金难加工材料的铣削、钻？L等 加工领域。权利要求1、一种碳化钨-碳化钛-碳化钽-碳化铌固溶体硬质合金。其特征是采用硬质合金中主相WC的粒度组成，即对原始粗颗粒和细颗粒米未进行选择，再配入1μm左右的WC60％，3μm左右的WC15％，Co9％，(W-Ii-Ta-Nb)℃16％，通过对球磨和烧结工艺，研制出具有混晶结构的硬质合金，其产强度≥1900Mpa，硬度HPA≥91。2. 根据权利要求1所述的碳化钨，碳化钛一碳化钽一碳化铌固 溶体硬质合金，其特征在于生产工艺如下首先对原始粗颗粒和细颗粒选料，然后混料(60小时)，再进行 烘干后过筛，再制粒后进行压制(800—1200kg/ch2)，最后进行烧结 (1440°C — 1470°C、 60分钟)加工成品。全文摘要本专利技术涉及一种碳化钨—碳化钛—碳化钽—碳化铌固溶体硬质合金，该专利技术的高性能硬质合金基础材料是采用超细品硬质合金材料烧结技术，梯度结构硬质合金材料制备技术，双峰结构硬质合金材料制备技术，通过对烧结中C、N气氛的有效控制研制出1-2种具有混晶结构硬质合金材料，它广泛应用我国汽车、航空、航天、模具、能源交通、军工等制造业，它对制造业作用不只仅是提高效率和精度，降低制造成本，而且推动制造业飞速发展与技术进步。文档编号C22C1/05GK101586204SQ20091004337公开日2009年11月25日 申请日期2009年5月13日 优先权日2009年5月13日专利技术者伟 郭 申请人:长沙高新开发区鑫天超硬材料有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化钨－碳化钛－碳化钽－碳化铌固溶体硬质合金。其特征是采用硬质合金中主相ＷＣ的粒度组成，即对原始粗颗粒和细颗粒米未进行选择，再配入１μｍ左右的ＷＣ６０％，３μｍ左右的ＷＣ１５％，Ｃｏ９％，（Ｗ－Ｉｉ－Ｔａ－Ｎｂ）℃１６％，通过对球磨和烧结工艺，研制出具有混晶结构的硬质合金，其产强度≥１９００Ｍｐａ，硬度ＨＰＡ≥９１。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟，
申请(专利权)人：长沙高新开发区鑫天超硬材料有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]