專利名稱：超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硬質(zhì)合金材料，特別是一種超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金材料。
背景技術(shù)：
眾所周知，普通硬質(zhì)合金在硬度(HRA)達(dá)到92時(shí)，抗彎強(qiáng)度(TRS)在1200N左右；而抗彎強(qiáng)度(TRS)提高到2500N時(shí)，硬度(HRA)大多在85左右，二者很難統(tǒng)一在一個(gè)高度。傳統(tǒng)的方法是通過降低Co含量和選用較細(xì)晶粒WC來提高硬度和耐磨性能，但與此同時(shí)其抗彎強(qiáng)度和韌性卻有所降低，反之亦然。這一矛盾一直困惑著硬質(zhì)合金生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金材料，該材料具有很高的硬度和耐磨性能，同時(shí)又具有很高的強(qiáng)度和韌性。
本發(fā)明的目的是通過如下途徑實(shí)現(xiàn)的超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金材料由超細(xì)晶粒碳化鎢即粒度為0.4～0.6μm的WC、金屬鈷Co、碳化釩VC和碳化鉻Cr3C2組成，其各組分之間的重量百分比為WC∶Co∶VC∶Cr3C2等于90～92.5∶7～9∶0.1～0.5∶0.3～0.7。
超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金材料它是由下列重量百分比的組分組成的超細(xì)晶粒碳化鎢即0.5μm的WC為91.3％、金屬鈷Co為8％、碳化釩VC為0.3％和碳化鉻Cr3C2為0.4％組成。
納米材料的出現(xiàn)，人們發(fā)現(xiàn)材料晶粒細(xì)到一定程度后，可以使其性能出現(xiàn)質(zhì)的變化，由此把材料工業(yè)推向一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。硬質(zhì)合金材料的研究生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)同等Co含量下，硬質(zhì)合金主要組元WC晶粒度從≤0.8μm開始，在硬度提高的同時(shí)其抗彎強(qiáng)度也得到提高，而且隨著WC晶粒進(jìn)一步細(xì)化，這種趨勢(shì)更加明顯。超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金較好地解決了長期困惑著硬質(zhì)合金生產(chǎn)的這一矛盾，既具有很高的硬度和耐磨性能，同時(shí)又具有很高的強(qiáng)度和韌性，成為名符其實(shí)的“雙高合金”。
超細(xì)晶粒的WC具有很高的硬度，WC作為硬質(zhì)相存在于硬質(zhì)合金材料之中，其主要作用是提高合金材料的硬度和耐磨性能，由于其晶粒超細(xì)，又使合金材料中的粘結(jié)金屬Co分散成很薄的鈷層而提高材料的強(qiáng)度；Co金屬對(duì)WC具有很好的潤濕作用，這對(duì)于粘結(jié)相與硬質(zhì)相的結(jié)合非常有利，Co作為粘結(jié)相存在于合金材料之中，其主要作用是提高合金材料的強(qiáng)度和韌性；VC和Cr3C2具有較好的抑制晶粒長大的作用，作為添加劑存在合金材料之中，其主要作用是抑制WC晶粒的長大。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)是用粒度為0.4～0.6μm(矯頑磁力HC值34～45)總碳在6.15～6.20％的碳化鎢粉末WC，加上金屬鈷粉Co、碳化釩VC和碳化鉻Cr3C2粉末配制成混合料，經(jīng)壓制成型及真空燒結(jié)制成重量百分比為Co8％，VC0.3％，Cr3C20.4％，WC91.3％組成的超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金材料。
本發(fā)明的超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金材料主要生產(chǎn)工藝方法如下1.混合料制備混合料由碳化鎢粉末WC，金屬鈷粉Co、碳化釩VC和碳化鉻Cr3C2粉末按照工藝規(guī)定的比例配料并按比例加入石蠟成型劑，放入球磨機(jī)內(nèi)以丙酮作為濕磨介質(zhì)進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的球磨后，置于真空干燥混合器中在65～85℃溫度下干燥，然后擦篩制粒成具有流動(dòng)性能的混合料。
2.壓制成型根據(jù)產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格的不同，用各種不同的設(shè)備和壓制方法將混合料壓制成用戶所需要的產(chǎn)品。
3.真空燒結(jié)將壓制成型的壓坯放入真空脫蠟燒結(jié)一體爐或低壓爐內(nèi)加熱到1380～1400℃并進(jìn)行30～60分鐘的保溫，然后在氬氣保護(hù)氣氛下冷卻到100℃以下出爐。
本發(fā)明的超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金材料主要性能指標(biāo)如下表

下面是超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金牌號(hào)與普通硬質(zhì)合金牌號(hào)比較1.與“硬質(zhì)合金牌號(hào)”標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)號(hào)YS/T400-1994)中硬度值最高的YT30牌號(hào)三項(xiàng)性能值的比較，如下表

2.與“硬質(zhì)合金牌號(hào)”標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)號(hào)YS/T400-1994)中抗彎強(qiáng)度值最高的YG15牌號(hào)三項(xiàng)性能值的比較，如下表

3.與“硬質(zhì)合金牌號(hào)”標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)號(hào)YS/T400-1994)中鈷含量值相當(dāng)?shù)腨G8牌號(hào)三項(xiàng)性能值的比較，如下表

權(quán)利要求
1.一種超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金材料，其特征在于超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金材料由超細(xì)晶粒碳化鎢即粒度為0.4～0.6μm的WC、金屬鈷Co、碳化釩VC和碳化鉻Cr3C2組成，其各組分之間的重量百分比為WC∶Co∶VC∶Cr3C2等于90～92.5∶7～9∶0.1～0.5∶0.3～0.7。
2.如權(quán)利要求1所述的超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金材料，其特征在于它是由下列重量百分比的組分組成的超細(xì)晶粒碳化鎢即0.5μm的WC為91.3％、金屬鈷Co為8％、碳化釩VC為0.3％和碳化鉻Cr3C2為0.4％組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及硬質(zhì)合金材料，特別是一種超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金材料。超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金材料由超細(xì)晶粒碳化鎢即0.5μm的WC、金屬鈷Co、碳化釩VC和碳化鉻Cr
文檔編號(hào)C22C29/08GK1718813SQ200410045029
公開日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2004年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月11日
發(fā)明者胡文琛, 易兵 申請(qǐng)人:湘潭天捷硬質(zhì)材料有限公司