輕質(zhì)長壽命高強度硬質(zhì)合金材料及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種硬質(zhì)合金材料及其制造方法，特別是涉及一種輕質(zhì)長壽命高強度硬質(zhì)合金材料及其制造方法。
【背景技術】
[0002]TiC基硬質(zhì)合金材料制作的刀具具有耐磨性好硬度高的特點，制作的刀具適合對鑄鐵、普通鋼、高硬度鋼進行高速切削和干式切削。中國專利CN103774024A公開了一種輕質(zhì)高強度硬質(zhì)合金材料及其制造方法，其獲得的刀具在加工不銹鋼材料時切削加工進刀深度4mm，單邊50 μ m，刀具壽命為加工距離為40m以上，但是經(jīng)申請人研究，其使用壽命仍有提尚空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的任務在于提供了一種輕質(zhì)長壽命高強度硬質(zhì)合金材料，以提高成型后刀具使用壽命，本發(fā)明的另一個任務是提供輕質(zhì)長壽命高強度硬質(zhì)合金材料的制造方法。
[0004]本發(fā)明的技術方案是這樣的，一種輕質(zhì)長壽命高強度硬質(zhì)合金材料，各組成成分重量百分比為 Co 4 ?5%、TiC 46 ?51%、TaC 2.5 ?3%、NbC I ?1.2%、MoC 9 ?10%、Ni 9 ?10%、Si3N4 0.3 ?0.5%、ZrC 1.4 ?1.7%、WC 19 ?22%、Re 0.3 ?0.4%。
[0005]優(yōu)選的，各組成成分重量百分比為Co 5%, TiC 49 %, TaC 3 %, NbC I %, MoC10%、Ni 10% ^ Si3N4 0.3% ^ ZrC 1.4%^ffC 20% ^ Re 0.3%。
[0006]—種輕質(zhì)高強度硬質(zhì)合金棒材的制造方法，包括以下工藝步驟:將以下重量百分比的各組成成分原料Co 4?5%、TiC 46?51 %、TaC 2.5?3.5%^ NbC I?1.2%^ MoC9 ?10%、Ni 9 ?10%、Si3N4 0.3?0.5%、ZrC 1.4?1.8%、WC 19 ?22%混合后濕磨、干燥處理、添加成型劑擠壓成型、真空脫蠟燒結，所述燒結時，在真空爐溫度分別達到240?250 °C、570?580 °C、820?830 °C以及1200?1250 °C時保溫20?30min，在真空爐溫度達到1400?1450°C時經(jīng)過50?60min降溫至1250?1300°C后繼續(xù)加熱至1480?1500°C保溫50?60min，隨后自然冷卻。
[0007]優(yōu)選的，所述成型劑為聚乙二醇。
[0008]優(yōu)選的，各組成成分重量百分比為Co 5%, TiC 49 %, TaC 3 %, NbC I %, MoC10%、Ni 10% ^ Si3N4 0.3% ^ ZrC 1.4%^ffC 20% ^ Re 0.3%。
[0009]本發(fā)明的輕質(zhì)長壽命高強度硬質(zhì)合金材料可用于制作切削金屬及合金材料的刀具，具有較好的耐磨性和紅硬性，刀具使用壽命較現(xiàn)有技術提高30%。
【具體實施方式】
[0010]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0011]實施例1:
[0012]將滿足重量百分比為Co 5%, TiC 49%、TaC 3% ^ NbC I % ^ MoC 10%、Ni 10%、Si3N4 0.3%, ZrC 1.4%, WC 20%, Re 0.3%的各組分原料充分的混合后，進入球磨機進行濕式研磨；干燥研磨后的混合料，添加聚乙二醇成型劑通過擠壓機擠壓成型；然后進入真空爐內(nèi)脫蠟處理，并逐漸加熱至1400°C，其中當爐內(nèi)溫度分別達到240 0C、570 V、820 V和1200°C時保溫20min，即加熱至240°C時保溫20min然后繼續(xù)加熱至540°C保溫20min再加熱至840°C保溫20min，再加熱至1200°C保溫20min加熱至1400°C。當爐溫達到1400°C后，停止加熱，經(jīng)過50min冷卻降溫至1250°C后重新加熱至1480°C保溫50min后自然冷卻得到棒材。加工成所需刀具后進行測試，加工不銹鋼材料，切削加工進刀深度4mm，單邊50 μ m，刀具壽命為加工距離為54m。
[0013]實施例2:
[0014]將滿足重量百分比為Co 5%、TiC 46% ^TaC 3.5% ^NbC I % ^MoC 10%、Ni 10%、Si3N4 0.3%, ZrC 1.8%, WC 22%, Re 0.4%的各組分原料充分的混合后，進入球磨機進行濕式研磨；干燥研磨后的混合料，添加聚乙二醇成型劑通過擠壓機擠壓成型；然后進入真空爐內(nèi)脫蠟處理，并逐漸加熱至1450°C，其中當爐內(nèi)溫度分別達到250 0C、580 V、830 V和1250°C時保溫30min，即加熱至250°C時保溫30min然后繼續(xù)加熱至550°C保溫30min再加熱至850°C保溫30min，再加熱至1250°C保溫30min加熱至1450°C。當爐溫達到1450°C后，停止加熱，經(jīng)過60min冷卻降溫至1300°C后重新加熱至1500°C保溫60min后自然冷卻得到棒材。加工成所需刀具后進行測試，加工不銹鋼材料，切削加工進刀深度4mm，單邊50 μ m，刀具壽命為加工距離為52.8m。
[0015]實施例3:
[0016]將滿足重量百分比為Co 4%, TiC 51%、TaC 2.5%、NbC 1.2%, MoC 9.5%、Ni10%, Si3N4 0.4%, ZrC2 1.5%, WC 19.5%, Re 0.4%的各組分原料充分的混合后，進入球磨機進行濕式研磨；干燥研磨后的混合料，添加聚乙二醇成型劑通過擠壓機擠壓成型；然后進入真空爐內(nèi)脫蠟處理，并逐漸加熱至1450°C，其中當爐內(nèi)溫度分別達到245°C、575°C、825°C和1200°C時保溫25min，即加熱至245°C時保溫25min然后繼續(xù)加熱至545°C保溫25min再加熱至845°C保溫25min，再加熱至1200°C保溫25min加熱至1450°C。當爐溫達到1450°C后，停止加熱，經(jīng)過55min冷卻降溫至1280°C后重新加熱至1480°C保溫55min后自然冷卻得到棒材。加工成所需刀具后進行測試，加工不銹鋼材料，切削加工進刀深度4_，單邊50 μ m，刀具壽命為加工距離為53.5m。
[0017]實施例4:
[0018]將滿足重量百分比為Co 4.6%、TiC 51%、TaC 2.7%, NbC I % ^ MoC 9.5%、Ni9%, Si3N4 0.4%, ZrC2 1.4%, WC 20%, Re 0.4%的各組分原料充分的混合后，進入球磨機進行濕式研磨；干燥研磨后的混合料，添加聚乙二醇成型劑通過擠壓機擠壓成型；然后進入真空爐內(nèi)脫蠟處理，并逐漸加熱至1430°C，其中當爐內(nèi)溫度分別達到240°C、57(TC、820°C和1200°C時保溫30min，即加熱至240 °C時保溫30min然后繼續(xù)加熱至540°C保溫30min再加熱至840°C保溫30min，再加熱至1250°C保溫30min加熱至1430°C。當爐溫達到1430°C后，停止加熱，經(jīng)過50min冷卻降溫至1280°C后重新加熱至1480°C保溫55min后自然冷卻得到棒材。加工成所需刀具后進行測試，加工不銹鋼材料，切削加工進刀深度4_，單邊50 μ m，刀具壽命為加工距離為53.8m。
[0019]實施例5:
[0020]將滿足重量百分比為Co 5%、TiC 51%^TaC 3%、NbC 1.2%、MoC 9%、Ni 9.5%,Si3N4 0.5%, ZrC2 1.5%、WC 19%, Re 0.3%的各組分原料充分的混合后，進入球磨機進行濕式研磨；干燥研磨后的混合料，添加聚乙二醇成型劑通過擠壓機擠壓成型；然后進入真空爐內(nèi)脫蠟處理，并逐漸加熱至1400°C，其中當爐內(nèi)溫度分別達到240 0C、575 V、825 V和1200°C時保溫20min，即加熱至240°C時保溫20min然后繼續(xù)加熱至540°C保溫20min再加熱至840°C保溫20min，再加熱至1200°C保溫20min加熱至1400°C。當爐溫達到1400°C后，停止加熱，經(jīng)過60min冷卻降溫至1250°C后重新加熱至1500°C保溫60min后自然冷卻得到棒材。加工成所需刀具后進行測試，加工不銹鋼材料，切削加工進刀深度4mm，單邊50 μ m，刀具壽命為加工距離為52.5m。
【主權項】
1.一種輕質(zhì)長壽命高強度硬質(zhì)合金材料，其特征在于:各組成成分重量百分比為Co4 ?5%、TiC 46 ?51%、TaC 2.5 ?3%、NbC I ?1.2%、MoC 9 ?10%、Ni 9 ?10%、Si3N4 0.3 ?0.5%、ZrC 1.4 ?1.7%、WC 19 ?22%、Re 0.3 ?0.4%。2.根據(jù)權利要求1所述的輕質(zhì)長壽命高強度硬質(zhì)合金材料，其特征在于:各組成成分重量百分比為 Co 5%^ TiC 49%、TaC 3% ^ NbC I % ^ MoC 10%、Ni 10%、Si3N4 0.3% ^ ZrC1.4% ^ WC 20% ^ Re 0.3%。3.—種輕質(zhì)長壽命高強度硬質(zhì)合金材料的制造方法，其特征在于:包括以下工藝步驟:將以下重量百分比的各組成成分原料Co 4?5%、TiC 46?51%、TaC 2.5?3.5%、NbCl ?1.2%、MoC 9 ?10%、Ni 9 ?10%、Si3N4 0.3?0.5%、ZrC 1.4?1.8%、WC 19 ?22%, Re 0.3?0.4%混合后濕磨、干燥處理、添加成型劑擠壓成型、真空脫蠟燒結，所述燒結時，在真空爐溫度分別達到240?250°C、570?580°C、820?830°C以及1200?1250°C時保溫20?30min，在真空爐溫度達到1400?1450 °C時經(jīng)過50?60min降溫至1250?1300°C后繼續(xù)加熱至1480?1500°C保溫50?60min，隨后自然冷卻。4.根據(jù)權利要求3所述的輕質(zhì)長壽命高強度硬質(zhì)合金材料的制造方法，其特征在于:所述成型劑為聚乙二醇。5.根據(jù)權利要求3所述的輕質(zhì)長壽命高強度硬質(zhì)合金材料的制造方法，其特征在于:各組成成分重量百分比為 Co 5%^ TiC 49 %、TaC 3% ^ NbC I % ^ MoC 10%、Ni 10%、Si3N4.0.3% ^ ZrC 1.4%^ffC 20% ^ Re 0.3%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輕質(zhì)長壽命高強度硬質(zhì)合金材料，其特征在于，各組成成分重量百分比為Co？4～5％、TiC？46～51％、TaC？2.5～3％、NbC？1～1.2％、MoC？9～10％、Ni？9～10％、Si3N4？0.3～0.5％、ZrC2？1.4～1.7％、WC？19～22％、Re？0.3～0.4％。本發(fā)明輕質(zhì)長壽命高強度硬質(zhì)合金材料可用于制作切削金屬及合金材料的刀具，具有較好的耐磨性和紅硬性，刀具使用壽命提升30％。
【IPC分類】C22C29/10, B22F3/16, C22C29/06, B22F5/00
【公開號】CN105112757
【申請?zhí)枴緾N201510534829
【發(fā)明人】唐曉東
【申請人】蘇州瑞森硬質(zhì)合金有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月27日