碳化钛基钢结硬质合金材料及其制备方法技术

技术编号:8102848 阅读:270 留言:0更新日期:2012-12-20 05:48
本发明专利技术涉及一种碳化钛基钢结硬质合金材料,其特征在于所述材料将碳化钛TiC作为硬质基,以合金工具钢作为粘结相,所述碳化钛的体积百分比为35%-45%,所述合金工具钢的质量百分比为55%-65%,所述碳化钛和合金工具钢的质量总和为100%,所述合金工具钢由铬、钼、铝、镍、钛和铁组成。本发明专利技术采用先进的低压热等静压烧结工艺技术进行合金材料的制备,简化生产流程,提高生产效率,节省大量能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种粉末冶金技术,特别涉及一种。
技术介绍
一般硬质合金材料是以高硬度的金属碳化物(WC)微粉为主要成分,以钴(Co)或镍(Ni)、钥(Mo)为粘结剂,经烧结而成的粉末冶金制品。但传统硬质合金材料存在一下缺点⑴硬度高而韧性低的矛盾;⑵没有机械加工性,不适合制作复杂形状的部件。通常的硬质合金材料的制备方法采用以下措施⑴调解WC及Co含量配比的方法#)选用微细粉末,提高晶粒均匀度手段;⑶通过表面涂覆技术等来解决此矛盾。但都存在不同程度的局限性,要么工装设备要求过高,要么技术难度大,造价几倍翻高等难点。表 面涂层材料也多是利用如TiC,TiN等金属Ti的碳化物的硬度高,耐磨性好的特点,因为碳化钛(TiC)属面心立方晶型,热稳定性和化学稳定性较好,而且具体高温抗氧化型,同时由于本项目TiC基合金钢材料的硬度在HRc40-45之间,具有良好的机械加工性。以往采用WC系硬质合金的主要制造过程是原料混合一充填模型一CIP法成型(坯料)一脱脂予烧结一真空烧结一HIP处理,制造过程比较繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足,提供一种高硬度高强度的碳化钛基钢结硬质合金材料,以及一种制造过程较为简单的制备方法。本专利技术的目的是这样实现的 一种碳化钛基钢结硬质合金材料,所述材料将碳化钛作为硬质基,以合金工具钢作为粘结相,所述碳化钛的体积百分比为35%-45%,所述合金工具钢的体积百分比为55%-65%,所述碳化钛和合金工具钢的质量总和为100%,所述合金工具钢由铬、钥、铝、镍、钛和铁组成,其中铬的质量百分比为3. 1%_18%,钥的质量百分比为O. 5%-4. 5%,铝的质量百分比为O.6%-1%,镍的质量百分比为0.6%-11%,钛的质量百分比为O. 5%-1%,余量为铁,各成份得质量百分比总和为100%。—种制备所述碳化钛基钢结硬质合金材料的方法,该方法包括以下步骤 O原料混合将碳化钛TiC作为硬质基,以合金工具钢作为粘结相; 2)制成混合原料粉末; 3)将混合原料粉末加入金属容器,按每分钟3.5°C进行逐步加热到550°C后抽真空至压力为I. 33X10 ■ 2Pa后密封; 4)利用低温热等静压烧结设备首先进行真空烧结,温度到达1350°C时进行保温,然后向烧结炉内施加惰性气体进行低压热处理。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是 本专利技术碳化钛基钢结硬质合金材料不仅具备了以往硬质合金钢的优点,同时还兼备高硬度、耐磨性、耐高温等特点,而且具有良好的机械加エ性,同时提供ー种简单的制造方法,提高特钢生产效率,減少稀有金属的浪费,节省能源。具体实施例方式本专利技术涉及一种碳化钛基钢结硬质合金材料,所述材料将碳化钛TiC作为硬质基,以合金工具钢作为粘结相,所述碳化钛的体积百分比为35%-45%,所述合金工具钢的体积百分比为55%-65%,所述碳化钛和合金工具钢的质量总和为100%,所述合金工具钢由铬、钥、铝、镍、钛和铁组成,其中铬的质量百分比为3. 1%_18%,钥的质量百分比为O. 5%-4. 5%,铝的质量百分比为O. 6%-1%,镍的质量百分比为O. 6%-11%,钛的质量百分比为O. 5%-1%,余量为铁,各成份得质量百分比总和为100%。实施例一一种名为FT-I的碳化钛基钢结硬质合金材料的成份 碳化钛TiC的体积百分比45%,铬的质量百分比9. 7%,钥的质量百分比3. 0%,余量为 Fe。实施例ニ 一种名为FT-2的碳化钛TiC基钢结硬质合金材料的成份 碳化钛的体积百分比45%,铬的质量百分比18%,钥的质量百分比O. 5%,余量为Fe。实施例三一种名为FT-128/143的碳化钛基钢结硬质合金材料的成份碳化钛的体积百分比44%,铬的质量百分比9. 4%,钥的质量百分比4-4. 5%,铝的质量百分比O. 6-1%,镍的质量百分比10-11%,钛的质量百分比O. 5-0. 8%,Fe的质量百分比46%_48%。一种制备所述碳化钛基钢结硬质合金材料的方法,该方法包括以下步骤 O原料混合将碳化钛TiC粉末作为硬质基,以合金工具钢作为粘结相; 2)制成混合原料粉末; 3)将混合原料粉末加入金属容器,按每分钟3.5°C进行逐步加热到550°C后抽真空至压カ为I. 33X10 ■ 2Pa后密封; 4)利用低温热等静压烧结设备首先进行真空烧结,温度到达1350°C时进行保温,然后向烧结炉内施加惰性气体进行低压热处理。权利要求1.一种碳化钛基钢结硬质合金材料,其特征在于所述材料将硬质合金碳化钛作为硬质基,以合金工具钢作为粘结相,所述碳化钛的体积百分比为35%-45%,所述合金工具钢的质量百分比为55%-65%,所述碳化钛和合金工具钢的质量总和为100%,所述合金工具钢由铬、钥、铝、镍、钛和铁组成,其中铬的质量百分比为3. 1%_18%,钥的质量百分比为O. 5%-4. 5%,铝的质量百分比为O. 6%-1%,镍的质量百分比为O. 6%-11%,钛的质量百分比为O. 5%-1%,余量为铁,各成份得质量百分比总和为100%。2.ー种制备权利要求I所述的碳化钛基钢结硬质合金材料的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤 O原料混合将碳化钛TiC合金粉末作为硬质基,以合金工具钢作为粘结相; 2)制成混合原料粉末; 3)将混合原料粉末加入金属容器,按每分钟3.5°C进行逐步加热到550°C后抽真空至压カ为I. 33X10 ■ 2Pa后密封; 4)利用低温热等静压烧结设备首先进行真空烧结,温度到达1350°C时进行保温,然后向烧结炉内施加惰性气体进行低压热处理。全文摘要本专利技术涉及一种碳化钛基钢结硬质合金材料,其特征在于所述材料将碳化钛TiC作为硬质基,以合金工具钢作为粘结相,所述碳化钛的体积百分比为35%-45%,所述合金工具钢的质量百分比为55%-65%,所述碳化钛和合金工具钢的质量总和为100%,所述合金工具钢由铬、钼、铝、镍、钛和铁组成。本专利技术采用先进的低压热等静压烧结工艺技术进行合金材料的制备,简化生产流程,提高生产效率,节省大量能源。文档编号C22C38/00GK102828105SQ20111016416公开日2012年12月19日 申请日期2011年6月18日 优先权日2011年6月18日专利技术者霍宝群, 吕晓明, 张玉华 申请人:无锡鑫群新材料科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化钛基钢结硬质合金材料,其特征在于所述材料将硬质合金碳化钛作为硬质基,以合金工具钢作为粘结相,所述碳化钛的体积百分比为35%?45%,所述合金工具钢的质量百分比为55%?65%,所述碳化钛和合金工具钢的质量总和为100%,所述合金工具钢由铬、钼、铝、镍、钛和铁组成,其中铬的质量百分比为3.1%?18%,钼的质量百分比为0.5%?4.5%,铝的质量百分比为0.6%?1%,镍的质量百分比为0.6%?11%,钛的质量百分比为0.5%?1%,余量为铁,各成份得质量百分比总和为100%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:霍宝群吕晓明张玉华
申请(专利权)人:无锡鑫群新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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