專利名稱：一種TiC系鋼結(jié)硬質(zhì)合金及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種TiC系鋼結(jié)硬質(zhì)合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋼結(jié)合金作為一種新型工程材料，其介于工具鋼和硬質(zhì)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(yīng)用越來越受到材料工作者的關(guān)注。TiC系鋼結(jié)合金主要應(yīng)用于礦山工具、工程機(jī)械等領(lǐng)域，其主要成分為Tie、錳鐵、Ni、Mo和鐵。如專利“TiC系無磁鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料”(CN 1M8568A)公開了一種TiC系無磁鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料的制備方法，其成分和重量百分比為硬質(zhì)相TiC40. (Γ60. 0，高錳鋼粘結(jié)相60. (Γ40. 0， 其中錳14. (Γ18. Ο,Ν Ι. 5 3· Ο,ΜοΙ. 0 3· 0，C0. 7 1· 2，鐵為余量。該合金類似于常規(guī)高錳鋼鋼結(jié)合金牌號(hào)TM52、TM60，主要用于豎井鉆機(jī)。上述TiC系鋼結(jié)合金中TiC含量一般在50% 以下，合金孔隙度在A04B04以上，硬度在65HRC以下。普遍存在著孔隙度大、變形大，耐磨性偏低等缺陷，同時(shí)產(chǎn)品中錳的揮發(fā)量大，表面與心部錳含量差異大，奧氏體不均勻、表面與心部差異大，抵抗熱應(yīng)力能力差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種耐磨性高、強(qiáng)度好、澆鑄性好的TiC系鋼結(jié)硬質(zhì)合金及其制備方法。為了達(dá)到此目的，本發(fā)明的TiC系鋼結(jié)硬質(zhì)合金，其成分與重量百分比分別為硬質(zhì)相TiC 54. 0 60. 0%,粘接相高猛鋼46 40%,且粘接相中Ni4. 0 6. 0%、Mol. 5 3.0%、Mnl3.0 15.0%、C 1. 0 1. 3%、！^e余量。其制備方法，主要包括配料、球磨、干燥、 壓制成型、燒結(jié)，其特征在于成型劑與原料一起進(jìn)行球磨，球磨棒為硬質(zhì)合金棒；所述干燥為噴霧干燥。由于本發(fā)明的Ni含量在4. 0 6. 0%，其量的增加抑制了錳的揮發(fā)，能夠使產(chǎn)品在常溫下獲得均勻的奧氏體組織，更重要的是提高了產(chǎn)品的可焊接性與可澆鑄性。同時(shí)，采用硬質(zhì)合金研磨棒、成型劑與原料一起加入球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行球磨，研磨效率高、組元與成型劑分散均勻、不產(chǎn)生偏聚，而且噴霧干燥后混合料的料粒為球狀，流動(dòng)性好，在自然流落的條件下同一體積的不同裝料次之間重量差異可以控制在0. 5%以內(nèi)，能夠很好地進(jìn)行自動(dòng)壓制成型。而且本發(fā)明克服行業(yè)偏見——硬質(zhì)合金研磨碳化鈦基鋼結(jié)硬質(zhì)合金會(huì)造成產(chǎn)品臟化 (《鋼結(jié)硬質(zhì)合金》——冶金工業(yè)出版社，1982年)，采用了硬質(zhì)合金研磨棒，不但球磨效果好，同時(shí)研磨棒的磨損彌散分布在產(chǎn)品中，使碳化鈦不能完全形成球狀，產(chǎn)生了大量的不規(guī)則棱形或三角形，實(shí)際切削、鑿破效果更加突出，耐磨性得到了提高，同時(shí)提高了研磨效率和合金強(qiáng)度，產(chǎn)品的內(nèi)部組織均勻。


圖1是本申請(qǐng)的TiC系鋼結(jié)硬質(zhì)合金的金相圖(X1000)。
圖2是TiC系無磁鋼結(jié)硬質(zhì)合金的金相圖(X1000)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明申請(qǐng)作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1 將重量百分比(S卩wt%，以下實(shí)施例均相同)為56%的TiC、44%的高錳鋼按要求配料，高錳鋼中Ni 4.5 %、Mo 2.1 %、Mn 14.2 %、C 1.1%、！^余量。以硬質(zhì)合金棒為研磨體，球料比為6 1,以酒精為介質(zhì)，加入成型劑與原料一起進(jìn)行球磨28小時(shí)后卸料，接著進(jìn)行噴霧干燥制粒，然后壓制成型，最后進(jìn)行燒結(jié)，得到本申請(qǐng)的TiC系鋼結(jié)硬質(zhì)合金， 其典型金相圖見圖1，性能見表1。實(shí)施例2 將重量百分比(即wt%，以下實(shí)施例均相同)為的TiC、46%的高錳鋼按要求配料，高錳鋼中Ni4. 2 %、Mo 2.0 %、Mn 14.8 %、C 1. 0%、！^余量。以硬質(zhì)合金棒為研磨體，球料比為6 1,以酒精為介質(zhì)，加入成型劑與原料一起進(jìn)行球磨28小時(shí)后卸料，接著進(jìn)行噴霧干燥制粒，然后壓制成型，最后進(jìn)行燒結(jié)，得到本申請(qǐng)的TiC系鋼結(jié)硬質(zhì)合金， 其典型金相圖見圖1，性能見表1。實(shí)施例3 將重量百分比(即wt%，以下實(shí)施例均相同)為60%的TiC、40%的高錳鋼按要求配料，高錳鋼中Ni 4.9 %、Mo 1.9 %、Mn 13. 5%、C 1. 2%、！^余量。以硬質(zhì)合金棒為研磨體，球料比為6 1,以酒精為介質(zhì)，加入成型劑與原料一起進(jìn)行球磨28小時(shí)后卸料，接著進(jìn)行噴霧干燥制粒，然后壓制成型，最后進(jìn)行燒結(jié)，得到本申請(qǐng)的TiC系鋼結(jié)硬質(zhì)合金， 其典型金相圖見圖1，性能見表1。表1本發(fā)明的TiC系鋼結(jié)硬質(zhì)合金與某專利申請(qǐng)合金的性能對(duì)比表
權(quán)利要求
1.一種TiC系鋼結(jié)硬質(zhì)合金，其成分與重量百分比分別為硬質(zhì)相TiC M.0 60.0%， 粘接相高猛鋼46 40%,且粘接相中Ni4. 0 6. 0%、Mol. 5 3. 0%、Mn 13. 0 15. 0%、C 1. 0 1. 3%、Fe 余量。
2.權(quán)利要求1所述的TiC系鋼結(jié)硬質(zhì)合金的制備方法，主要包括配料、球磨、干燥、壓制成型、燒結(jié)，其特征在于成型劑與原料一起進(jìn)行球磨，球磨棒為硬質(zhì)合金棒；所述干燥為噴霧干燥。
全文摘要
本發(fā)明提供一種TiC系鋼結(jié)硬質(zhì)合金，硬質(zhì)相TiC54.0～60.0wt%，粘接相高錳鋼46～40%，且粘接相中Ni4.0～6.0%、Mo1.5～3.0%、Mn13.0～15.0%、C1.0～1.3%、Fe余量；其制備主要包括配料、球磨、干燥、壓制成型、燒結(jié)，成型劑與原料一起進(jìn)行球磨，球磨棒為硬質(zhì)合金棒，干燥為噴霧干燥；本發(fā)明的TiC系鋼結(jié)硬質(zhì)合金奧氏體組織均勻，耐磨性高、強(qiáng)度好、澆鑄性好。
文檔編號(hào)C22C1/05GK102492887SQ20111044023
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者李強(qiáng), 王立明, 趙璇, 鄭陽(yáng)東 申請(qǐng)人:株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司