一種韌性強(qiáng)硬度大的粉末冶金刀具及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種韌性強(qiáng)硬度大的粉末冶金刀具，其特征在于，由下列重量份的原料制成：碳化釩17-19、金剛石粉8-10、鎢12-13、鈦10-12、鈷2-3、鐵10-12、碳化硼2-3、碳化鉭6-7、As2O53-4、氮化鋁2-3、碳化硅30-32、氯化石蠟2-3、分散相3-4；本發(fā)明添加分散相，使合金粉末分散均勻，保證產(chǎn)品內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的縱橫均勻度，增加耐磨性，使產(chǎn)品的使用壽命有所提高；本發(fā)明質(zhì)量穩(wěn)定，韌性強(qiáng)，不易出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，硬度大，耐磨損，性能優(yōu)于普通高速鋼。
【專利說明】 —種韌性強(qiáng)硬度大的粉末冶金刀具及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粉末冶金領(lǐng)域，特別是一種韌性強(qiáng)硬度大的粉末冶金刀具及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經(jīng)過成形和燒結(jié)，制取金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工業(yè)技術(shù)。目前，粉末冶金技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于交通、機(jī)械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業(yè)等領(lǐng)域，成為新材料科學(xué)中最具發(fā)展活力的分支之一。粉末冶金技術(shù)具備顯著節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精度高且穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，非常適合于大批量生產(chǎn)。粉末冶金高速鋼制造的切削刀具性能優(yōu)于普通高速鋼，使用壽命高于普通高速鋼(一般2?3倍)，在沖擊負(fù)荷大的切削場合又可替代硬質(zhì)合金刀具，因此粉末冶金高速鋼刀具在工具行業(yè)的應(yīng)用前景十分看好，越來越受到人們的關(guān)注。與普通高速鋼刀具相比，粉末冶金高速鋼刀具硬度更高、韌性更好、更耐磨損，因此在某些應(yīng)用領(lǐng)域(如高沖擊性、大切除量的加工場合)，粉末冶金高速鋼刀具有逐漸取代脆性較大、在切削沖擊下易發(fā)生碎裂的整體硬質(zhì)合金刀具的趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種韌性強(qiáng)硬度大的粉末冶金刀具及其制備方法。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實(shí)施:
一種韌性強(qiáng)硬度大的粉末冶金刀具，由下列重量份的原料制成:碳化釩17-19、金剛石粉 8-10、鎢 12-13、鈦 10-12、鈷 2-3、鐵 10-12、碳化硼 2-3、碳化鉭 6-7、As205 3-4、氮化鋁2-3、碳化娃30-32、氯化石臘2-3、分散相3-4 ；
所述分散相由下列重量份的原料制成:鐵粉30-40、三聚磷酸鈉1-2、氯化鐵1-2、鉀長石粉2-3、陽起石5-6、硫酸鎂2-3、納米二氧化硅1-2、N660炭黑2_3、甲基三乙氧基硅烷1-2 ;制備方法是將鐵粉、三聚磷酸鈉、氯化鐵、鉀長石粉、陽起石、硫酸鎂混合，研磨成200-300目粉末，然后加入甲基三乙氧基硅烷混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入920-950°C下煅燒3-4小時，冷卻后，粉碎成300-400目粉末，與其它剩余成分混合，力口熱至60-70°C，在1200-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌1_2小時，即得。
[0005]本發(fā)明所述韌性強(qiáng)硬度大的粉末冶金刀具，由以下具體步驟制成:
(1)將碳化釩、金剛石粉、鎢、鈦、鈷、鐵與分散相混合，加入適量水中，送入球磨機(jī)中球磨，得到250-400目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在8-lOMpa壓力下壓制成塊狀，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下600-650°C進(jìn)行燒結(jié)8-10小時，將燒結(jié)后的物料粉碎后過200-400目篩；
(2)將其它剩余成分混合均勻；
(3)將步驟(I)、(2)物料在55-65°C下混合攪拌均勻65-85分鐘后，裝入模具，壓制成
坯； (4)將壓坯放在燒結(jié)爐中，以6-8°C /分鐘速率升溫至800-850°C條件下燒結(jié)1.5-2小時；然后以5-7°C /分鐘速率升溫至1100-1150°C條件下燒結(jié)2-3小時；再以8_12°C /分鐘速率降溫至450-550°C條件下燒結(jié)1-2小時，最后空氣中冷卻至室溫即可。
[0006]本發(fā)明添加分散相，使合金粉末分散均勻，保證產(chǎn)品內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的縱橫均勻度，增加耐磨性，使產(chǎn)品的使用壽命有所提高；本發(fā)明質(zhì)量穩(wěn)定，韌性強(qiáng)，不易出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，硬度大，耐磨損，性能優(yōu)于普通高速鋼。
具體實(shí)施方案
[0007]下面通過具體實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0008]一種韌性強(qiáng)硬度大的粉末冶金刀具，由下列重量份(公斤)的原料制成:碳化釩17、金剛石粉8、鎢12、鈦10、鈷2、鐵10、碳化硼2、碳化鉭6、As205 3、氮化鋁2、碳化硅30、氯化石蠟2、分散相3 ；
所述分散相由下列重量份(公斤)的原料制成:鐵粉30、三聚磷酸鈉1、氯化鐵1、鉀長石粉2、陽起石5、硫酸鎂2、納米二氧化硅1、N660炭黑2、甲基三乙氧基硅烷I ;制備方法是將鐵粉、三聚磷酸鈉、氯化鐵、鉀長石粉、陽起石、硫酸鎂混合，研磨成200-300目粉末，然后加入甲基三乙氧基硅烷混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入920-950°C下煅燒3-4小時，冷卻后，粉碎成300-400目粉末，與其它剩余成分混合，加熱至60-70°C，在1200-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌1-2小時，即得。
[0009]本發(fā)明所述韌性強(qiáng)硬度大的粉末冶金刀具，由以下具體步驟制成:
(1)將碳化釩、金剛石粉、鎢、鈦、鈷、鐵與分散相混合，加入適量水中，送入球磨機(jī)中球磨，得到250-400目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在8-lOMpa壓力下壓制成塊狀，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下600-650°C進(jìn)行燒結(jié)8-10小時，將燒結(jié)后的物料粉碎后過200-400目篩；
(2)將其它剩余成分混合均勻；
(3)將步驟(I)、(2)物料在55-65°C下混合攪拌均勻65-85分鐘后，裝入模具，壓制成
坯；
(4)將壓坯放在燒結(jié)爐中，以6-8°C/分鐘速率升溫至800-850°C條件下燒結(jié)1.5-2小時；然后以5-7°C /分鐘速率升溫至1100-1150°C條件下燒結(jié)2-3小時；再以8_12°C /分鐘速率降溫至450-550°C條件下燒結(jié)1-2小時，最后空氣中冷卻至室溫即可。
[0010]經(jīng)過檢測,本發(fā)明的硬度可達(dá)HRC57。
【權(quán)利要求】
1.一種韌性強(qiáng)硬度大的粉末冶金刀具，其特征在于，由下列重量份的原料制成:碳化釩17-19、金剛石粉8-10、鎢12-13、鈦10-12、鈷2-3、鐵10-12、碳化硼2-3、碳化鉭6-7、As205 3-4、氮化鋁2-3、碳化硅30-32、氯化石蠟2-3、分散相3-4 ； 所述分散相由下列重量份的原料制成:鐵粉30-40、三聚磷酸鈉1-2、氯化鐵1-2、鉀長石粉2-3、陽起石5-6、硫酸鎂2-3、納米二氧化硅1-2、N660炭黑2_3、甲基三乙氧基硅烷1-2 ;制備方法是將鐵粉、三聚磷酸鈉、氯化鐵、鉀長石粉、陽起石、硫酸鎂混合，研磨成200-300目粉末，然后加入甲基三乙氧基硅烷混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入920-950°C下煅燒3-4小時，冷卻后，粉碎成300-400目粉末，與其它剩余成分混合，力口熱至60-70°C，在1200-1500轉(zhuǎn)/分下攪拌1_2小時，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述韌性強(qiáng)硬度大的粉末冶金刀具，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將碳化釩、金剛石粉、鎢、鈦、鈷、鐵與分散相混合，加入適量水中，送入球磨機(jī)中球磨，得到250-400目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在8-lOMpa壓力下壓制成塊狀，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛下600-650°C進(jìn)行燒結(jié)8-10小時，將燒結(jié)后的物料粉碎后過200-400目篩； (2)將其它剩余成分混合均勻； (3)將步驟(I)、(2)物料在55-65°C下混合攪拌均勻65-85分鐘后，裝入模具，壓制成坯； (4)將壓坯放在燒結(jié)爐中，以6-8°C/分鐘速率升溫至800-850°C條件下燒結(jié)1.5-2小時；然后以5-7°C /分鐘速率升溫至1100-1150°C條件下燒結(jié)2_3小時；再以8_12°C /分鐘速率降溫至450-550°C條件下燒結(jié)1-2小時，最后空氣中冷卻至室溫即可。
【文檔編號】B22F3/16GK103586458SQ201310550864
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月9日
【發(fā)明者】汪宏杰 申請人:馬鞍山成宏機(jī)械制造有限公司