[发明专利]轻质长寿命高强度硬质合金材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硬质合金材料及其制造方法，特别是涉及一种轻质长寿命高强度硬质合金材料及其制造方法。

背景技术

TiC基硬质合金材料制作的刀具具有耐磨性好硬度高的特点，制作的刀具适合对铸铁、普通钢、高硬度钢进行高速切削和干式切削。中国专利CN103774024A公开了一种轻质高强度硬质合金材料及其制造方法，其获得的刀具在加工不锈钢材料时切削加工进刀深度4mm，单边50μm，刀具寿命为加工距离为40m以上，但是经申请人研究，其使用寿命仍有提高空间。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的任务在于提供了一种轻质长寿命高强度硬质合金材料，以提高成型后刀具使用寿命，本发明的另一个任务是提供轻质长寿命高强度硬质合金材料的制造方法。

本发明的技术方案是这样的，一种轻质长寿命高强度硬质合金材料，各组成成分重量百分比为Co4～5％、TiC46～51％、TaC2.5～3％、NbC1～1.2％、MoC9～10％、Ni9～10％、Si₃N₄0.3～0.5％、ZrC1.4～1.7％、WC19～22％、Re0.3～0.4％。

优选的，各组成成分重量百分比为Co5％、TiC49％、TaC3％、NbC1％、MoC10％、Ni10％、Si₃N₄0.3％、ZrC1.4％、WC20％、Re0.3％。

一种轻质高强度硬质合金棒材的制造方法，包括以下工艺步骤：将以下重量百分比的各组成成分原料Co4～5％、TiC46～51％、TaC2.5～3.5％、NbC1～1.2％、MoC9～10％、Ni9～10％、Si₃N₄0.3～0.5％、ZrC1.4～1.8％、WC19～22％混合后湿磨、干燥处理、添加成型剂挤压成型、真空脱蜡烧结，所述烧结时，在真空炉温度分别达到240～250℃、570～580℃、820～830℃以及1200～1250℃时保温20～30min，在真空炉温度达到1400～1450℃时经过50～60min降温至1250～1300℃后继续加热至1480～1500℃保温50～60min，随后自然冷却。

优选的，所述成型剂为聚乙二醇。

优选的，各组成成分重量百分比为Co5％、TiC49％、TaC3％、NbC1％、MoC10％、Ni10％、Si₃N₄0.3％、ZrC1.4％、WC20％、Re0.3％。

本发明的轻质长寿命高强度硬质合金材料可用于制作切削金属及合金材料的刀具，具有较好的耐磨性和红硬性，刀具使用寿命较现有技术提高30％。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

将满足重量百分比为Co5％、TiC49％、TaC3％、NbC1％、MoC10％、Ni10％、Si₃N₄0.3％、ZrC1.4％、WC20％、Re0.3％的各组分原料充分的混合后，进入球磨机进行湿式研磨；干燥研磨后的混合料，添加聚乙二醇成型剂通过挤压机挤压成型；然后进入真空炉内脱蜡处理，并逐渐加热至1400℃，其中当炉内温度分别达到240℃、570℃、820℃和1200℃时保温20min，即加热至240℃时保温20min然后继续加热至540℃保温20min再加热至840℃保温20min，再加热至1200℃保温20min加热至1400℃。当炉温达到1400℃后，停止加热，经过50min冷却降温至1250℃后重新加热至1480℃保温50min后自然冷却得到棒材。加工成所需刀具后进行测试，加工不锈钢材料，切削加工进刀深度4mm，单边50μm，刀具寿命为加工距离为54m。

实施例2：