專利名稱：一種微合金化高耐磨性鋼結硬質合金的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種粉末冶金技術，特別涉及一種微合金化高耐磨性鋼結硬質合金。
背景技術：
眾所周知，硬質合金刀具材料按國際ISO標準規(guī)定分為P、M、K三大類，一般適用于鑄鐵、有色金屬或非金屬材料等的加工。鋼結硬質合金作為一種新型工程材料，其介于工具鋼和硬質合金之間的優(yōu)異性能以及可加工和良好的熱處理特性，使它在制造業(yè)的應用越來越受到材料工作者的關注。其中TiC系鋼結硬質合金其主要成分為TiC、MnFe、Ni、Mo和鐵，且其成分和重量百分比為硬質相TiC40. 0 60. 0，高錳鋼粘結相60. 0 40. 0，其中Mn 14. 0 18. 0，Nil. 5 ~ 3. 0，Mol. 0 3. 0，C00. 7 I. 2，鐵為余量。但該類合金一般存在孔隙度大、變形大、耐磨性偏低等缺陷，同時產品中Mn的揮發(fā)量大，表面與心部Mn含量差異大，奧氏體不均勻、表面與心部差異大，抵抗熱應力能力差。
發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明旨在添加一種能阻止TiC晶粒長大，還能提聞 硬質合金的硬度的合金元素，制備一種微合金化高耐磨性鋼結硬質合金。本發(fā)明提供一種微合金化高耐磨性鋼結硬質合金，包括45. 0% 58. 0%的硬質相、42. 0% 55. 0%的粘結相，所述粘結相主要由9. 0% 15. 0%的MnFe合金粉、Ni、Mo、C、Fe等及其他不可避免的雜質構成。所述硬質相主要由TiC、TaC及Cr3C2構成,且所述TaC及Cr3C2的粉末粒徑小于等于 0. 5 u m。所述TaC及Cr3C2的共同含量小于等于I. 0%。所述TaC的含量為0. 2 % 0. 6 %，所述Cr3C2的含量為0. I % 0. 4 %所述Ni及Mo的共同含量小于等于3. 0%。所述Ni和Mo的含量分別為I. 0%~ I. 8%和0. 8%~ I. 2%0所述C的含量小于等于I. 0%。所述余量為Fe粉，其他不可避免的雜質含量小于等于0. 3%。本發(fā)明提供的所述微合金化高耐磨性鋼結硬質合金通過添加微量的TaC和Cr3C2間隙相碳化物，不僅能阻止TiC晶粒長大，還能提高硬質合金的硬度，也無需水韌處理就能使硬質合金的燒結態(tài)硬度由HRC61提高到HRC大于等于64，有明顯的增硬效果。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明的技術方案本發(fā)明具體提供一種微合金化高耐磨性鋼結硬質合金，包括45. 0% 58. 0%的硬質相、42. 0% 55. 0%的粘結相，所述粘結相主要由9. 0% 15. 0%的MnFe合金粉、NiI. 0% I. 8%、Mo 0. 8% I. 2%、C彡I. 0%、余量為Fe粉，與其它不可避免的雜質構成。
所述硬質相主要由TiC、TaC及Cr3C2構成，且所述TaC及CrxC2的粉末粒徑^ 0. 5 u nio所述TaC及Cr3C2的共同含量小于等于I. 0%。所述TaC的含量為0. 2 % 0. 6 %，所述Cr3C2的含量為0. I % 0. 4 %所述Ni及Mo的共同含量彡3. 0%。所述Ni和Mo的含量分別為I. 0% I. 8%和0. 8% I. 2%。所述C的含量彡I. 0%。所述余量為Fe粉與其他不可避免的雜質含量< 0. 3%。在本實施例中，所述微合金化高耐磨性鋼結硬質合金其成分的質量百分比具體為硬質相45. 0% 58. 0%，其中TaC為0. 2% 0. 6%, Cr3C2為0. 1% 0. 4%,且所述TaC與所述Cr3C2的粒徑均小于等于0. 5um ;所述粘結相42. 0% 55. 0%，其中Cr ( I. 5%,MnFe合金粉 9. 0% 15. 0%, Ni為I. 0% I. 8%, Mo為0. 8% I. 2%，C彡I. 0%,余量為Fe粉及不可避免的雜志總量應彡0. 3%，其雜質總量應是MnFe合金中和其他金屬粉末中含有的Si、Ca、S、P、0等元素。所述微合金化高耐磨性鋼結硬質合金在實施過程中按上述質量百分比計算各組元含量，然后稱重，按下述工藝制備配料計算一濕磨混料一過濾烘干一摻膠制粒一壓制成型一真空燒結一產品檢驗一包裝出廠。本發(fā)明提供的所述微合金化高耐磨性鋼結硬質合金通過添加微量的TaC和Cr3C2間隙相碳化物，不僅能阻止TiC晶粒長大，還能提高硬質合金的硬度，也無需水韌處理就能使硬質合金的燒結態(tài)硬度由HRC61提高到HRC大于等于64，有明顯的增硬效果。由上述工藝制取的微合金化高耐磨性鋼結硬質合金，其燒結出爐后的毛坯或產品的硬度HRC彡64，抗彎強度彡1700MPa，密度彡6. 2g/cm3，說明通過微合金化處理后硬度明顯高于傳統(tǒng)配比的合金。上面對本發(fā)明進行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明技術方案進行的各種改進，或未經改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.一種微合金化高耐磨性鋼結硬質合金，其特征在于，包括45. 0%-58. 0%的硬質相、42. 0%-55. 0%的粘結相，所述粘結相主要由9. 0%-15. 0%的MnFe合金粉、Ni、Mo、C等微量物及Fe與其他不可避免的雜質構成。
2.根據權利要求I所述的微合金化高耐磨性鋼結硬質合金，其特征在于，所述硬質相主要由TiC、TaC及Cr3C2構成，且所述TaC及Cr3C2的粉末粒徑小于等于O. 5 μ m。
3.根據權利要求2所述的微合金化高耐磨性鋼結硬質合金，其特征在于，所述TaC及Cr3C2的共同含量小于等于I. 0%。
4.根據權利要求3所述的微合金化高耐磨性鋼結硬質合金，其特征在于，所述TaC的含量為O. 2% O. 6%，所述Cr3C2的含量為O. 1% O. 4%。
5.根據權利要求I所述的微合金化高耐磨性鋼結硬質合金，其特征在于，所述Ni及Mo的共同含量小于等于3. 0%。
6.根據權利要求5所述的微合金化高耐磨性鋼結硬質合金，其特征在于，所述Ni和Mo的含量分別為I. 0% I. 8%和O. 8% I. 2%。
7.根據權利要求I所述的微合金化高耐磨性鋼結硬質合金，其特征在于，所述C的含量小于等于I. 0%。
8.根據權利要求I所述的微合金化高耐磨性鋼結硬質合金，其特征在于，其他不可避免的雜質含量小于等于O. 3%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微合金化高耐磨性鋼結硬質合金，包括45.0%～58.0%的硬質相、42.0%～55.0%的粘結相，粘結相主要由9.0%～15.0%的MnFe合金粉、1.0％～1.8％的Ni、0.8％～1.2％的Mo、≤1.0%的C、余量為Fe粉、及其它不可避免的雜質含量≤0.3%構成。硬質相主要由TiC、TaC及Cr3C2構成，TaC和Cr3C2的粉末粒徑≤0.5μm，共同含量≤1.0%。通過添加微量的TaC和Cr3C2，不僅能阻止TiC晶粒長大，還能提高硬質合金的硬度，也無需水韌處理就能使硬質合金的燒結態(tài)硬度提高到HRC≥64，有明顯的增硬效果。
文檔編號C22C29/06GK102766794SQ20121025473
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月23日 優(yōu)先權日2012年7月23日
發(fā)明者張春友 申請人:長沙縣博大耐磨材料有限公司