一種納米級(jí)硬質(zhì)合金的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種納米級(jí)硬質(zhì)合金的制備方法，該方法以Fsss粒度小于0.2μm的WC粉末、Fsss粒度小于0.8μm的Co粉末為原料，以及碳化釩和碳化鉻為抑制劑，經(jīng)過(guò)配料、球磨、噴霧干燥、擠壓成型、壓力燒結(jié)工序，制備出晶粒度小于0.4μm的納米級(jí)硬質(zhì)合金。該納米級(jí)硬質(zhì)合金金相組織結(jié)構(gòu)完整，具有高硬度、高強(qiáng)度等特性，能加工HRC硬度大于60°的高硬度材料，采用本發(fā)明納米級(jí)硬質(zhì)合金加工的，刀具的使用壽命能提高近30%，切削速度能提升10%。
【專利說(shuō)明】一種納米級(jí)硬質(zhì)合金的制備方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明屬于硬質(zhì)合金【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種納米級(jí)硬質(zhì)合金的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0003] 納米級(jí)硬質(zhì)合金整體刀具主要是用來(lái)加工HRC硬度> 60°以上的難加工材料，且 刀具的直徑可做到<2 < 〇. 15mm。目前，國(guó)內(nèi)加工高硬度極微徑硬質(zhì)合金整體刀具基本上依 賴進(jìn)口，主要原因是國(guó)內(nèi)無(wú)法制備納米級(jí)WC，而且硬質(zhì)合金生產(chǎn)難度較大，硬質(zhì)合金材質(zhì)滿 足不了要求。而加工高硬度的材料，采用晶粒度為0.5微米左右的硬質(zhì)合金，加工的刀具等 材料使用壽命低、表面光潔度差，因刀具磨損大，可導(dǎo)致材料尺寸精度低。針對(duì)目前的現(xiàn)狀， 江鎢集團(tuán)依托現(xiàn)有的棒材生產(chǎn)線和技術(shù)的積累，成功開(kāi)發(fā)出納米級(jí)WC，并相繼研制出納米 級(jí)硬質(zhì)合金，為納米級(jí)硬質(zhì)合金整體刀具加工提供了優(yōu)質(zhì)硬質(zhì)合金材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化硬質(zhì)合金原料、抑制劑等的配料，以及球磨、燒結(jié)工藝技術(shù)參數(shù)， 制備出納米級(jí)硬質(zhì)合金。
[0005] 本發(fā)明一種納米級(jí)硬質(zhì)合金的制備方法技術(shù)方案： 以Fsss粒度小于0. 2 μ m的WC粉末、Fsss粒度小于0. 8 μ m的Co粉末為原料，以及碳 化釩和碳化鉻為抑制劑，經(jīng)過(guò)配料、球磨、噴霧干燥、擠壓成型、壓力燒結(jié)工序，制備出晶粒 度小于0. 4μ m的納米級(jí)硬質(zhì)合金；磨礦介質(zhì)與物料的質(zhì)量比為5. 5 :1，球磨時(shí)間70?80h ; 壓力燒結(jié)工序中，燒結(jié)溫度控制在1380?1390°C，燒結(jié)時(shí)間1?I. 5h，燒結(jié)壓力為9Mpa。
[0006] 所述的WC粉末、Co粉末和抑制劑的質(zhì)量比為（89?93) : (8?10) : (0. 8?1. 6)。 [0007] 所述的碳化釩和碳化鉻抑制劑的質(zhì)量比為0. 8?1. 6。
[0008] 本發(fā)明的有益效果在于： 目前，加工高硬度的材料是晶粒度為〇. 5微米左右的硬質(zhì)合金，加工的刀具等材料使 用壽命低、表面光潔度差，因刀具磨損大，可導(dǎo)致材料尺寸精度低。本發(fā)明制備的納米級(jí)硬 質(zhì)合金金相組織結(jié)構(gòu)完整，具有高硬度、高強(qiáng)度等特性，能加工HRC硬度大于60°的高硬度 材料，采用本發(fā)明納米級(jí)硬質(zhì)合金加工的，刀具的使用壽命能提高近30%，切削速度能提升 10%。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1納米級(jí)硬質(zhì)合金掃描電鏡組織結(jié)構(gòu)圖； 圖2納米級(jí)硬質(zhì)合金的制備工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 實(shí)施例I 一種納米級(jí)硬質(zhì)合金的制備方法。以納米級(jí)Fsss粒度為0. 2 μ m的WC粉末、Fsss粒 度為小于〇. 8 μ m的Co粉末，以及少量抑制劑為原料，物料分別按90 :9:1的質(zhì)量比配制，碳 化釩和碳化鉻的質(zhì)量比為1:2,其中WC粉末180KG、Co粉末18KG、碳化釩0. 8KG和碳化鉻 I. 6KG)。用300L的濕磨機(jī)球磨，超細(xì)硬質(zhì)合金球與物料的質(zhì)量比為5. 5 :1，球磨時(shí)間76h， 然后將球磨后的物料噴霧干燥制粒，再壓制成標(biāo)準(zhǔn)樣品后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度1390°C，燒結(jié) 時(shí)間Ih,燒結(jié)壓力為9MPa。通過(guò)本實(shí)施例可制備出晶粒度小于0. 4μ m的納米級(jí)硬質(zhì)合金。
[0011] 實(shí)施例2 以納米級(jí)Fsss粒度為0. 2 μ m的WC粉末、Fsss粒度為小于0. 8 μ m的Co粉末，以及少 量抑制劑為原料，分別按90 :9:1的質(zhì)量比配制物料，碳化釩和碳化鉻的質(zhì)量比為1:2,其中 WC粉末180KG、Co粉末18KG、碳化釩0. 8KG和碳化鉻I. 6KG。用300L得濕磨機(jī)球磨，超細(xì) 硬質(zhì)合金球與物料的質(zhì)量比為5. 5 :1，球磨時(shí)間74h，然后將球磨后的物料噴霧干燥制粒， 再壓制成標(biāo)準(zhǔn)樣品后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度1385°C，燒結(jié)時(shí)間70min，燒結(jié)壓力為9MPa。通過(guò) 本實(shí)施例可制備出晶粒度小于〇. 4μ m的納米級(jí)硬質(zhì)合金。
[0012] 納米級(jí)硬質(zhì)合金合金的物理性能如下表。
[0013]

【權(quán)利要求】
1. 一種納米級(jí)硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于：以Fsss粒度小于0. 2 iim的WC粉末、 Fsss粒度小于0. 8 y m的Co粉末為原料，以及碳化f凡和碳化鉻為抑制劑，經(jīng)過(guò)配料、球磨、噴 霧干燥、擠壓成型、壓力燒結(jié)工序，制備出晶粒度小于〇. 4 y m的納米級(jí)硬質(zhì)合金；磨礦介質(zhì) 與物料的質(zhì)量比為5. 5 :1，球磨時(shí)間70?80h ;壓力燒結(jié)工序中，燒結(jié)溫度控制在1380? 1390°C，燒結(jié)時(shí)間1?1. 5h，燒結(jié)壓力為9Mpa。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米級(jí)硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于：所述的WC粉 末、Co粉末和抑制劑的質(zhì)量比為（89?93) : (8?10) : (0? 8?1. 6)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米級(jí)硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于：所述的碳化 釩和碳化鉻抑制劑的質(zhì)量比為0. 8?1. 6。
【文檔編號(hào)】C22C1/04GK104480334SQ201410700431
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】劉海軍 申請(qǐng)人:江西稀有稀土金屬鎢業(yè)集團(tuán)有限公司