本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)韌高耐磨VC鋼結(jié)硬質(zhì)合金的制備方法，特別是用反應(yīng)燒結(jié)法制取高強(qiáng)韌高耐磨VC鋼結(jié)硬質(zhì)合金技術(shù)領(lǐng)域。
發(fā)明背景
鋼結(jié)硬質(zhì)合金（以下簡(jiǎn)稱為鋼結(jié)合金）是以鋼為基體，碳化鎢、碳化鈦等為硬質(zhì)相采用粉末冶金方法生產(chǎn)的介于硬質(zhì)合金和合金工具鋼、模具鋼及高速鋼之間的高壽命模具材料和工程材料。鋼結(jié)合金鋼基體粘結(jié)相與硬質(zhì)相的配比范圍相當(dāng)廣泛，這就決定了其具備如下優(yōu)異性能：1）廣泛的工藝性能，主要是可鍛造性能和可切削加工性能以及可熱處理性和可焊接性。2）良好的物理機(jī)械性能，主要表現(xiàn)在與高鈷硬質(zhì)合金相當(dāng)?shù)哪湍バ?；與鋼相比較高的剛性、彈性模量、抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度；與硬質(zhì)合金相比較高的韌性；以及良好的自潤(rùn)滑性和高的阻尼特性等。3）優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，如耐高溫、抗氧化、抗各種介質(zhì)腐蝕等。由于鋼結(jié)合金的上述優(yōu)異的綜合性能，使得它在工模具材料、耐磨零件、耐高溫和耐腐蝕構(gòu)件材料等方面愈來(lái)愈占據(jù)重要的地位，且在金屬加工、五金電子、汽車、機(jī)械、冶金、化工、船舶、航空航天以及核工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用并得到良好效果。如與合金工具鋼、模具鋼及高速鋼相比，鋼結(jié)合金可使模具壽命數(shù)以十倍地大幅度提高，經(jīng)濟(jì)效益也極為顯著。
近年來(lái)，為獲得鋼結(jié)硬質(zhì)合金的一些特殊組織與性能，并緩解由于傳統(tǒng)硬質(zhì)合金材料主要資源W、Co日益匱乏等問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼結(jié)硬質(zhì)合金開(kāi)展了更加廣泛與深入的研究，特別是對(duì)添加不同新型硬質(zhì)相的研究(如添加A1203，TiN，NbC，TiCN，TiB2，Mo2FeB2，Mo2C，Cr3C2，VC，NV等)。近年來(lái)，一些新型的硬質(zhì)相鋼結(jié)合金不斷涌現(xiàn)。日本三菱金屬公司利用TiCN硬度較低但耐磨性很強(qiáng)的特點(diǎn)，將高速鋼粉與碳氮化鈦添加劑混合、成形、脫蠟，然后通過(guò)熱等靜壓、熱處理和精加工方法制取的TiCN基鋼結(jié)合金，具有顯微結(jié)構(gòu)均勻、無(wú)偏析、合金化程度高的特點(diǎn)。TiN與鐵素體之間摩擦作用小，抗粘著能力比TiC的更強(qiáng)，自由能較小，抗氧化溫度范圍大。瑞典山特維克公司基于TiN已開(kāi)發(fā)出一種新型鋼結(jié)合金CORONlTE。他們采用一種特殊工藝，將極細(xì)(約0.1微米)的TiN粉末均勻地添加在可熱處理的鋼基體中，其體積含量可從35％到60％，由于TiN粉末細(xì)且性能及其穩(wěn)定，通過(guò)這種方法制得的CORONITE合金兼有硬質(zhì)合金的耐磨性和高速鋼的韌性。
TiB2具有耐高溫性好，密度和電阻率小，傳導(dǎo)性好，且金屬粘著性低及摩擦因數(shù)低，抗氧化性強(qiáng)等特點(diǎn)，被認(rèn)為是一種理想的鋼結(jié)合金硬質(zhì)相。因Fe與TiB2之間的固溶度低，潤(rùn)濕性好，而Mo還可改善其潤(rùn)濕性，故綜合TiB2與Fe、Mo的優(yōu)點(diǎn)，制各了TiB．FeMo復(fù)合材料。
日本某公司開(kāi)發(fā)出一種不含有W、Co而是含Cr的M02FeB2型硼化物基復(fù)合材料KMH。此類多元硼化物基合金是采用水霧化法制備的Fe-Cr-B合金粉末、硼化物粉末和Fe、Cr、Mo、Ni等金屬粉末作原料，經(jīng)濕磨混合、壓制成形和真空燒結(jié)的方法制造。
除了上述新型鋼結(jié)硬質(zhì)合金外，日本一些公司還利用各種不同的硬質(zhì)化合物(如TiC、VC、Cr3C2、SiC、ZrC、AlN等)及其混合化合物作硬質(zhì)相，以各種鋼或鐵基合金作粘結(jié)劑，研制出一些新型復(fù)合材料。
同時(shí)，人們也在不斷尋求新的硬質(zhì)相和新的粘結(jié)相的結(jié)合，以便開(kāi)發(fā)出具有最佳組織和性能的MC型顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料。在鋼結(jié)合金中，用作抗磨相的硬質(zhì)顆粒碳化物種類比較多，有WC、TiC、Cr7C3、NbC、VC、SiC等陶瓷顆粒以及合金碳化物和滲碳體。MC型碳化物的熱力學(xué)穩(wěn)定性由高到低的排列順序是：TiC＞NbC＞VC＞W(wǎng)C，其硬度的排列順序是：TiC＞VC＞W(wǎng)C＞NbC。我們知道，TiC與Fe相溶性差。燒結(jié)溫度高，強(qiáng)度比WC差，其優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)輕，熱穩(wěn)定性、摩擦性好；WC高溫與Fe相溶性不好，高溫時(shí)容易溶解于Fe中，高溫?zé)岱€(wěn)定性、熱強(qiáng)度差，在冷卻過(guò)程中析出從而形成橋接，惡化合金的機(jī)械性能；作為強(qiáng)碳化物形成元素V元素，與Ti元素類似，V也是一種非?；顫姷暮辖鹪?，與C、N等元素有很強(qiáng)的親和力。V元素與C的親和力大于Cr元素與C的親和力，容易形成VC和V2C兩種穩(wěn)定碳化物。在碳化物陶瓷中，VC的硬度最高，并且有很好的熱穩(wěn)定性，是一種理想的硬質(zhì)增強(qiáng)相。
VC極為穩(wěn)定，通常以細(xì)小的顆粒狀分布于合金基體中，一方面細(xì)化晶粒，提高基體合金的強(qiáng)度和耐磨性；另一方面，增加基體的高溫持久強(qiáng)度和對(duì)蠕變的抗力。VC的顯微硬度很高，達(dá)到2800MPa以上，是一種理想的特殊碳化物抗磨相。以VC為增強(qiáng)相的新型鋼結(jié)硬質(zhì)合金，VC與Fe具有非常好的相溶性，二者接合界面好，且高溫?zé)岱€(wěn)定性、紅硬性好，是TiC、WC很好的替代增強(qiáng)體。VC的熔點(diǎn)和熱膨脹系數(shù)也在TiC和WC之間，釩在低合金高強(qiáng)度鋼中能形成細(xì)小碳化釩沉淀而有效促進(jìn)鋼的晶粒細(xì)化與強(qiáng)化；碳化釩相能釘扎位錯(cuò)與晶界，阻礙位錯(cuò)和晶界遷移，提高鋼的強(qiáng)度；同時(shí)碳化釩相的存在還能提高材料的再結(jié)晶溫度和高溫性能。已有的研究表明：鋼中添加碳化釩還能提高鋼的耐磨性、耐腐蝕性、韌性、延展性和硬度以及抗熱疲勞性等綜合機(jī)械性能，并使鋼具有良好的可焊性，且起到消除夾雜物延伸等作用。因此，碳化釩在鋼中得到廣泛應(yīng)用。
同時(shí)，這種新型硬質(zhì)合金的在汽車、冶金、礦山、建材及模具等行業(yè)可替代傳統(tǒng)的耐磨材料，大幅度提高零部件使用壽命，節(jié)約資源，具有良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。此外，隨著工業(yè)生產(chǎn)的大量需求及不可避免的人為浪費(fèi)，我國(guó)乃至世界范圍內(nèi)的W、Co資源已經(jīng)相當(dāng)貧乏，價(jià)格不斷上漲，各國(guó)都大力開(kāi)展尋求W、Co的代用材料的研究開(kāi)發(fā)。而我國(guó)V礦資源豐富，用V代替W在資源上具有很高的可行性。因此，研究開(kāi)發(fā)VC基鋼結(jié)硬質(zhì)合金無(wú)論是工程應(yīng)用方面，還是在技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面都具有重大的意義。
目前所開(kāi)發(fā)的鋼結(jié)硬質(zhì)合金制造工藝所制造的合金的強(qiáng)韌性仍較低，遠(yuǎn)不能滿足愈來(lái)愈多的承受沖擊力較大，沖擊速度較高情況下的使用。因此開(kāi)發(fā)生產(chǎn)高性能、低成本的鋼結(jié)硬質(zhì)合金很有必要。其中，提高鋼結(jié)合金的強(qiáng)韌性是重點(diǎn)的研究方向。
目前，制備鋼結(jié)硬質(zhì)合金的方法主要是粉末冶金液相燒結(jié)法。液相燒結(jié)法可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要選擇適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)相并能在較大范圍內(nèi)調(diào)整硬質(zhì)相的含量，但由于粉末冶金液相燒結(jié)法的硬質(zhì)相通常以外加方式引入，原材料成本高、顆粒粗大、硬質(zhì)相碳化鈦與粘結(jié)相的潤(rùn)濕性不良、界面易受污染等，因此通過(guò)液相燒結(jié)法制備的鋼結(jié)硬質(zhì)合金具有孔隙度高、性能低、成本高等缺點(diǎn)，對(duì)于要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合往往需經(jīng)過(guò)鍛造或熱等靜壓處理，材料的性價(jià)比進(jìn)一步降低。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了采用原位合成法制備鋼結(jié)硬質(zhì)合金的研究。原位合成技術(shù)是一種借助合金設(shè)計(jì)，于一定條件下在基體金屬內(nèi)原位反應(yīng)生成一種或幾種熱力學(xué)穩(wěn)定的硬質(zhì)相的新型復(fù)合材料制備技術(shù)。與傳統(tǒng)的材料制備方法相比，該技術(shù)具有制備工藝簡(jiǎn)單、原位生產(chǎn)的增強(qiáng)相不受污染，界面結(jié)合強(qiáng)度高等特點(diǎn)，是鋼結(jié)硬質(zhì)合金制備技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。
但原位合成法也有諸多不足:增強(qiáng)顆粒只限于特定基體中的熱力學(xué)穩(wěn)定的粒了；生成的相比較復(fù)雜、不易控制；顆粒大小、形狀受形核、長(zhǎng)大過(guò)程的動(dòng)力學(xué)控制，且原位顆粒形成以后，在鑄造過(guò)程中常會(huì)偏析于枝晶問(wèn)隙或晶粒邊界，對(duì)材料組織和性能產(chǎn)生不良影響，而且工藝性差，制備成本比現(xiàn)有工藝高，不適于規(guī)?；a(chǎn)。顯然，原位合成技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵是必須進(jìn)一步研究合理的均勻化工藝，優(yōu)化合成工藝、降低生產(chǎn)成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)韌高耐磨VC鋼結(jié)硬質(zhì)合金的制備方法，用以提高VC鋼結(jié)硬質(zhì)合金的性能。
本發(fā)明的一種高強(qiáng)韌高耐磨VC鋼結(jié)硬質(zhì)合金的制備方法，其采用以下技術(shù)方案：
(1)原材料：
所用原材料為V205粉，鉻鐵粉，鉬鐵粉，釩鐵粉，鎢鐵粉，鈮鐵粉、鎳粉，鐵粉，硅鐵粉，錳鐵粉，膠體石墨，CeO2、Y3O2、La2O3其中之一或三種，PVA，粉末粒度均在10～50μm；
(2) 材料配制：
1）原位合成VC混合粉末配制：將V205粉（釩）和膠體石墨粉按C/ V205原子比為0.4～0.5進(jìn)行配制成原位合成VC混合粉末；
2）粘接相基體合金粉末配制：粘接相金屬材料化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C2.3～3.0%，Cr3.8～5.5%，W2.0～3.0%，Mo4.0～6.0%，V5.0～6.0%，Ni0.5～1.0%，Nb0.2～0.6%，Si0.4～1.0%，Mn0.2～0.7%，S≤0.02，P≤0.02，CeO2、Y3O2、La2O3其中之一或二種以上的組合≤0.8％、余量Fe，和不可避免的雜質(zhì)元素；
3）高強(qiáng)韌高耐磨VC鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料配制：材料化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：原位合成VC混合粉末30～50%，粘接相基體合金粉末70～50%；
(3)制備工藝步驟是：
1）材料配制：將V205粉（釩）和膠體石墨粉按C/ V205原子比為0.4～0.5進(jìn)行配制成原位合成VC混合粉末；將鉻鐵粉，鉬鐵粉，鎢鐵粉，釩鐵粉，鈮鐵粉，硅鐵粉，錳鐵粉，根據(jù)所需的化學(xué)成分質(zhì)量百分比換算，連同鐵粉，鎳粉，膠體石墨，CeO2、Y3O2、La2O3其中之一或二種以上的組合原料按粘接相金屬材料化學(xué)成分質(zhì)量百分比所需比例配制；
2）根據(jù)鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料所需的VC顆粒和基體材料的比例將兩種材料進(jìn)行混合，裝入球磨桶中，裝入鋼球，球料比5:1～10:1，加入無(wú)水乙醇作介質(zhì)和0.5－1%PVA作為冷卻劑和分散劑，采用震動(dòng)球磨機(jī)球磨48～72小時(shí)；
3）將料漿干燥后過(guò)篩，然后在350～500 MPa壓力下壓制成所需尺寸形狀的產(chǎn)品；
4）在真空條件下燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1400℃～1500℃，燒結(jié)工藝為:加熱速度10℃/min，到達(dá)燒結(jié)溫度后進(jìn)行2～5小時(shí)的恒溫?zé)Y(jié)，隨爐冷卻到室溫，得到所需成分的高強(qiáng)韌高耐磨VC鋼結(jié)硬質(zhì)合金。
有益效果
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、本發(fā)明以價(jià)格低廉的V205粉、鐵粉、鉻鐵粉、鉬鐵粉，鎢鐵粉，釩鐵粉，硅鐵粉，錳鐵粉，膠體石墨為原料，將原位反應(yīng)合成技術(shù)與液相燒結(jié)技術(shù)相結(jié)合，制備了硬質(zhì)相碳化釩體積分?jǐn)?shù)為30%～50%的高強(qiáng)韌VC高速鋼基鋼結(jié)硬質(zhì)合金。其主要特點(diǎn)是：①由于鋼結(jié)硬質(zhì)合金中的VC是通過(guò)燒結(jié)過(guò)程中的反應(yīng)而在基體內(nèi)部原位合成，所以可以得到普通硬化相粉末混合的方法所難以達(dá)到，甚至不能達(dá)到的細(xì)微化和均勻程度，基體界面結(jié)合較好且界面干凈。②原位合成增強(qiáng)顆粒尺寸細(xì)小，表面無(wú)尖角，且在基體中分布均勻，從而提高了材料的抗彎強(qiáng)度和各項(xiàng)性能。③將原位合成技術(shù)與液相燒結(jié)技術(shù)相結(jié)合起來(lái)，工藝簡(jiǎn)便、成本低。④由于原材料的價(jià)格低廉，可以大大降低成本。同時(shí)本粉末的工藝中不僅可以在真空中燒結(jié)，也可以咋氫氣等氣氛中燒結(jié)，拓寬了生產(chǎn)制造的手段途徑。
本發(fā)明采用高能球磨方式提高粉末的活性，并且達(dá)到碳化鈦與鋼基體粉末機(jī)械合金化的程度，從而提高碳化鈦與鋼基體在燒結(jié)過(guò)程中的親和性，提高最終合金的強(qiáng)韌性。此外，本發(fā)明中采用了價(jià)格較低的鉬鐵合金作為原料，其在燒結(jié)過(guò)程中進(jìn)一步改善碳化鈦與鋼基體的潤(rùn)濕性，提高合金的強(qiáng)韌性。因此，本發(fā)明制備高性能鋼結(jié)合金方法能夠提高合金的綜合力學(xué)性能，而且過(guò)程簡(jiǎn)便，節(jié)約成本。
2、本發(fā)明以VC為增強(qiáng)相制造新型鋼結(jié)硬質(zhì)合金，VC與Fe具有非常好的相溶性，二者接合界面好，且高溫?zé)岱€(wěn)定性、紅硬性好，在碳化物陶瓷中，VC的硬度最高，并且有很好的熱穩(wěn)定性，是一種理想的硬質(zhì)增強(qiáng)相，是TiC、WC很好的替代增強(qiáng)體。碳化釩相能釘扎位錯(cuò)與晶界，阻礙位錯(cuò)和晶界遷移，提高鋼的強(qiáng)度；同時(shí)碳化釩相的存在還能提高材料的再結(jié)晶溫度和高溫性能。采用碳化釩做硬質(zhì)相還能提高鋼的耐磨性、耐腐蝕性、韌性、延展性和硬度以及抗熱疲勞性等綜合機(jī)械性能，并使鋼具有良好的可焊性，且起到消除夾雜物延伸等作用。可廣泛應(yīng)用于重載、高速、干滑動(dòng)摩擦或高溫高速摩擦的惡劣環(huán)境。
3、本發(fā)明通過(guò)添加CeO2、Y3O2、La2O3抑制了晶粒的長(zhǎng)大，并起到彌散強(qiáng)化的作用。由于CeO2、Y3O2、La2O3化學(xué)性質(zhì)活潑，在燒結(jié)溫度下，CeO2、Y3O2、La2O3能夠與金屬粉末界面上的雜質(zhì)和氧化膜作用，起到凈化界面的作用，有助于潤(rùn)濕性的改善，從而有利于致密化的進(jìn)程，達(dá)到減小孔隙度的目的，而孔隙度的減小又必將有助于抗彎強(qiáng)度的提高。CeO2、Y3O2、La2O3粉含量介于0. 2%和0. 5%之間，可起到稀土強(qiáng)化作用，因此本發(fā)明的鋼結(jié)硬質(zhì)合金的強(qiáng)度和致密度得以提高，抗彎強(qiáng)度可達(dá)到1700MPa以上，致密度達(dá)到97. 4%以上。
3、本發(fā)明采用高能球磨方式提高粉末的活性，并且達(dá)到碳化釩與鋼基體粉末機(jī)械合金化的程度，從而提高碳化釩與鋼基體在燒結(jié)過(guò)程中的親和性，提高最終合金的強(qiáng)韌性。此外，本發(fā)明中采用了價(jià)格較低的鐵合金作為原料，并且通過(guò)添加一定量的鉬后，其在燒結(jié)過(guò)程中進(jìn)一步改善碳化釩與鋼基體的潤(rùn)濕性，能夠抑制鋼結(jié)硬質(zhì)合金中原位反應(yīng)合成的硬質(zhì)相VC長(zhǎng)大，使VC顆粒尺寸減小，分布均勻。由于加入鉬后改善了粘結(jié)相對(duì)硬質(zhì)相VC的潤(rùn)濕性，有利于液相在燒結(jié)過(guò)程中對(duì)孔隙的填充，孔隙度低，使鋼結(jié)硬質(zhì)合金的密度得到提高，晶粒細(xì)小，組織均勻，從而使其硬度和抗彎強(qiáng)度和強(qiáng)韌性也得到了提高。因此，本發(fā)明制備高性能鋼結(jié)合金方法能夠提高合金的綜合力學(xué)性能，而且過(guò)程簡(jiǎn)便，操作方便、燒結(jié)周期短、、工藝成本低、適于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案：
實(shí)施例1
一種高強(qiáng)韌高耐磨VC鋼結(jié)硬質(zhì)合金的制備方法，其采用以下技術(shù)方案：
(1) 原材料：
所用原材料為V205粉，鉻鐵粉，鉬鐵粉，鎢鐵粉，釩鐵粉，鈮鐵粉，硅鐵粉，錳鐵粉，鐵粉，鎳粉，膠體石墨，CeO2，PVA，粉末粒度均在10～50μm；
(2) 材料配制：
1）原位合成VC混合粉末配制：將V205粉（釩）和膠體石墨粉按C/ V205原子比為0.4進(jìn)行配制成原位合成VC混合粉末；
2）粘接相基體合金粉末配制：粘接相金屬材料化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C2.5%，Cr4.5%，W2.0%，Mo4.5%，V5.2%，Ni0.6%，Nb0.2%，Si0.5%，Mn0.4%，S≤0.02，P≤0.02，CeO2≤0.8％、余量Fe，和不可避免的雜質(zhì)元素；
3）高強(qiáng)韌高耐磨VC鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料配制：材料化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：原位合成VC混合粉末30%，粘接相基體合金粉末70%；
(3)制備工藝步驟是：
1）材料配制：將V205粉（釩）和膠體石墨粉按C/ V205原子比為0.4進(jìn)行配制成原位合成30%VC混合粉末；將鉻鐵粉、鉬鐵粉，鎢鐵粉，釩鐵粉，鈮鐵粉，硅鐵粉，錳鐵粉，根據(jù)所需的化學(xué)成分質(zhì)量百分比換算，連同鐵粉、鎳粉，膠體石墨，CeO2原料按粘接相金屬材料化學(xué)成分質(zhì)量百分比70%比例配制；
2）將鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料所需的原位合成30%VC顆粒和基體材料70%的兩種材料進(jìn)行混合，裝入球磨桶中，裝入鋼球，球料比5:1，加入無(wú)水乙醇作介質(zhì)和0.6%PVA作為冷卻劑和分散劑，采用震動(dòng)球磨機(jī)球磨55小時(shí)；
3）將料漿干燥后過(guò)篩，然后在400 MPa壓力下壓制成所需尺寸形狀的產(chǎn)品；
4）在真空條件下燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1400℃，燒結(jié)工藝為:加熱速度10℃/min，到達(dá)燒結(jié)溫度后進(jìn)行2.5小時(shí)的保溫?zé)Y(jié)，隨爐冷卻到室溫，得到所需成分的高強(qiáng)韌高耐磨VC鋼結(jié)硬質(zhì)合金。
實(shí)施例2
一種高強(qiáng)韌高耐磨VC鋼結(jié)硬質(zhì)合金的制備方法，其采用以下技術(shù)方案：
(1) 原材料：
所用原材料為V205粉，鉻鐵粉，鉬鐵粉，鎢鐵粉，釩鐵粉，鈮鐵粉，硅鐵粉，錳鐵粉，鐵粉，鎳粉，膠體石墨，CeO2、Y3O2二種，PVA，粉末粒度均在10～50μm；
(2) 材料配制：
1）原位合成VC混合粉末配制：將V205粉（釩）和膠體石墨粉按C/ V205原子比為0.40進(jìn)行配制成原位合成VC混合粉末；
2）粘接相基體合金粉末配制：粘接相金屬材料化學(xué)成分質(zhì)量百分比為： C2.7%，Cr5.0%，W2.5%，Mo5.0%，V5.5%，Ni0.8%，Nb0.4%，Si0.6%，Mn0.5%，S≤0.02，P≤0.02，CeO2 0.5％，Y3O2 0.3％、余量Fe，和不可避免的雜質(zhì)元素；
3）高強(qiáng)韌高耐磨VC鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料配制：材料化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：原位合成40%VC混合粉末，粘接相基體合金粉末60%；
(3)制備工藝步驟是：
1）材料配制：將V205粉（釩）和石墨粉按C/Ti原子比為0.9進(jìn)行配制成所原位合成40%TiC混合粉末；將鉻鐵粉、鉬鐵粉，硅鐵粉，錳鐵粉，鎢鐵粉，釩鐵粉，鈮鐵粉，根據(jù)所需的化學(xué)成分質(zhì)量百分比換算，連同鐵粉、鎳粉，膠體石墨，CeO2、Y3O2原料按粘接相金屬材料化學(xué)成分質(zhì)量百分比60%比例配制；
2）將鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料所需原位合成的40%VC顆粒和基體材料60%的比例的兩種材料進(jìn)行混合，裝入球磨桶中，裝入鋼球，球料比7:1，加入無(wú)水乙醇作介質(zhì)和0.8%PVA作為冷卻劑和分散劑，采用震動(dòng)球磨機(jī)球磨62小時(shí)；
3）將料漿干燥后過(guò)篩，然后在450 MPa壓力下壓制成所需尺寸形狀的產(chǎn)品；
4）在真空條件下燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1450℃，燒結(jié)工藝為:加熱速度10℃/min，到達(dá)燒結(jié)溫度后進(jìn)行3.5小時(shí)的保溫?zé)Y(jié)，隨爐冷卻到室溫，得到所需成分的高強(qiáng)韌高耐磨VC鋼結(jié)硬質(zhì)合金。
實(shí)施例3
一種高強(qiáng)韌高耐磨VC鋼結(jié)硬質(zhì)合金的制備方法，其采用以下技術(shù)方案：
(1) 原材料：
所用原材料為V205粉，鉻鐵粉，鉬鐵粉，鎢鐵粉，釩鐵粉，鈮鐵粉，硅鐵粉，錳鐵粉，鐵粉，鎳粉，膠體石墨，CeO2、Y3O2、La2O3，PVA，粉末粒度均在10～50μm；
(2) 材料配制：
1）原位合成VC混合粉末配制：將V205粉（釩）和膠體石墨粉按C/ V205原子比為0.5進(jìn)行配制成原位合成VC混合粉末；
2）粘接相基體合金粉末配制：粘接相金屬材料化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C2.9%，Cr5.5%，W2.8%，Mo6.0%，V5.8%，Ni0.9%，Nb0.6%，Si0.7%，Mn0.5%，S≤0.02，P≤0.02，CeO20.3％，Y3O20.3％，La2O3 0.2％、余量Fe，和不可避免的雜質(zhì)元素；
3）高強(qiáng)韌高耐磨VC鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料配制：材料化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：原位合成VC混合粉末50%，粘接相基體合金粉末50%；
(3)制備工藝步驟是：
1）將V205粉（釩）和石墨粉按C/Ti原子比為1.0進(jìn)行配制成所原位合成50%TiC混合粉末；將鉻鐵粉、鉬鐵粉，鎢鐵粉，釩鐵粉，鈮鐵粉，硅鐵粉，錳鐵粉根據(jù)所需的化學(xué)成分質(zhì)量百分比換算，連同鐵粉、鎳粉，膠體石墨，CeO2、Y3O2，La2O3原料按粘接相金屬材料化學(xué)成分質(zhì)量百分比50%比例配制；
2）將鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料所需原位合成的50%VC顆粒和基體材料50%的比例的兩種材料進(jìn)行混合，裝入球磨桶中，裝入鋼球，球料比10:1，加入無(wú)水乙醇作介質(zhì)和1%PVA作為冷卻劑和分散劑，采用震動(dòng)球磨機(jī)球磨72小時(shí)；
3）將料漿干燥后過(guò)篩，然后在500 MPa壓力下壓制成所需尺寸形狀的產(chǎn)品；
4）在真空條件下燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1480℃，燒結(jié)工藝為:加熱速度10℃/min，到達(dá)燒結(jié)溫度后進(jìn)行4.5小時(shí)的保溫?zé)Y(jié)，隨爐冷卻到室溫，得到所需成分的高強(qiáng)韌高耐磨VC鋼結(jié)硬質(zhì)合金。