專利名稱：一種微合金化高耐磨性鋼結(jié)硬質(zhì)合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉末冶金技術(shù)，特別涉及一種微合金化高耐磨性鋼結(jié)硬質(zhì)合金。
背景技術(shù)：
眾所周知，硬質(zhì)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(jié)硬質(zhì)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)的應用越來越受到材料工作者的關(guān)注。其中TiC系鋼結(jié)硬質(zhì)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(zhì)相TiC40. 0 60. 0，高錳鋼粘結(jié)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(chǎn)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(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)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(zhì)合金的硬度的合金元素，制備一種微合金化高耐磨性鋼結(jié)硬質(zhì)合金。本發(fā)明提供一種微合金化高耐磨性鋼結(jié)硬質(zhì)合金，包括45. 0% 58. 0%的硬質(zhì)相、42. 0% 55. 0%的粘結(jié)相，所述粘結(jié)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(zhì)構(gòu)成。所述硬質(zhì)相主要由TiC、TaC及Cr3C2構(gòu)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(zhì)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(jié)硬質(zhì)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(zhì)合金的硬度，也無需水韌處理就能使硬質(zhì)合金的燒結(jié)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(jié)合具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明具體提供一種微合金化高耐磨性鋼結(jié)硬質(zhì)合金，包括45. 0% 58. 0%的硬質(zhì)相、42. 0% 55. 0%的粘結(jié)相，所述粘結(jié)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(zhì)構(gòu)成。
所述硬質(zhì)相主要由TiC、TaC及Cr3C2構(gòu)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(zhì)含量< 0. 3%。在本實施例中，所述微合金化高耐磨性鋼結(jié)硬質(zhì)合金其成分的質(zhì)量百分比具體為硬質(zhì)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(jié)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(zhì)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(jié)硬質(zhì)合金在實施過程中按上述質(zhì)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(jié)一產(chǎn)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(jié)硬質(zhì)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(zhì)合金的硬度，也無需水韌處理就能使硬質(zhì)合金的燒結(jié)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(jié)硬質(zhì)合金，其燒結(jié)出爐后的毛坯或產(chǎn)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(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種微合金化高耐磨性鋼結(jié)硬質(zhì)合金，其特征在于，包括45. 0%-58. 0%的硬質(zhì)相、42. 0%-55. 0%的粘結(jié)相，所述粘結(jié)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(zhì)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微合金化高耐磨性鋼結(jié)硬質(zhì)合金，其特征在于，所述硬質(zhì)相主要由TiC、TaC及Cr3C2構(gòu)成，且所述TaC及Cr3C2的粉末粒徑小于等于O. 5 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微合金化高耐磨性鋼結(jié)硬質(zhì)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(jù)權(quán)利要求3所述的微合金化高耐磨性鋼結(jié)硬質(zhì)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(jù)權(quán)利要求I所述的微合金化高耐磨性鋼結(jié)硬質(zhì)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(jù)權(quán)利要求5所述的微合金化高耐磨性鋼結(jié)硬質(zhì)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(jù)權(quán)利要求I所述的微合金化高耐磨性鋼結(jié)硬質(zhì)合金，其特征在于，所述C的含量小于等于I. 0%。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微合金化高耐磨性鋼結(jié)硬質(zhì)合金，其特征在于，其他不可避免的雜質(zhì)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(jié)硬質(zhì)合金，包括45.0%～58.0%的硬質(zhì)相、42.0%～55.0%的粘結(jié)相，粘結(jié)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(zhì)含量≤0.3%構(gòu)成。硬質(zhì)相主要由TiC、TaC及Cr3C2構(gòu)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(zhì)合金的硬度，也無需水韌處理就能使硬質(zhì)合金的燒結(jié)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(quán)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