[发明专利]硬质合金刀具的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及硬质合金材料技术领域，尤其是一种硬质合金刀具的热处理方法。

背景技术

硬质合金因其具有高硬度和耐磨性的特点，而被广泛用来制作耐磨零件、切削工具、模具、矿山采掘工具、地质钻探工具、石油开采工具、结构零件、耐高温高压的缸体和机械密封零件等。目前，硬质合金切削工具的切削速度比碳素钢的高百倍，比高速钢的高4-7倍，但是，它们普遍存在抗弯强度低、冲击韧性差、脆性大和易磨损的问题，为了解决上述问题，大多会对硬质合金刀具进行热处理。现有的一种硬质合金刀具的热处理采用盐浴淬火或油淬火，再进行回火处理工艺，这种处理工艺虽然能提高合金刀具的硬度、抗弯强度、韧性、耐磨性等综合性能，但其污染严重，并且所生产的刀具性能不稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种硬质合金刀具的热处理方法，它能够解决现有硬质合金刀具热处理方法存在污染严重，所生产的刀具性能不稳定的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种硬质合金刀具的热处理方法包括以下步骤：

A、将硬质合金刀具放入真空炉中加热至1200-1280℃，保温0.5-1h，真空度控制为0.4-0.6Pa，然后升温到1350-1400℃，保温1-1.5h；

B、保温结束后通入10-20bar的冷却气体进行气淬，以100-200℃/min的速度降温至800℃以下，再以5-10℃/min的速度冷却至室温；

C、在400-500℃的条件下回火1-1.5小时，回火三次。

上述硬质合金刀具的热处理方法的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述冷却气体为氩气或氮气。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：真空气淬的环境污染小，处理后的合金性能稳定，韧性和硬度能都较好，硬度达到100HRA，抗弯强度2800MPa以上，断裂韧性达到18MPa·m^1/2。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详述：

实施例1

本实施例的硬质合金刀具的热处理方法包括以下步骤：

A、将硬质合金刀具放入真空炉中加热至1200-1230℃，保温1h，真空度控制为0.4-0.6Pa，然后升温到1350-1370℃，保温1.5h；

B、保温结束后通入10-13bar的冷却气体进行气淬，冷却气体为氮气，以100℃/min的速度降温至800℃以下，再以10℃/min的速度冷却至室温；

C、在400℃的条件下回火1.5小时，回火三次。

本实例热处理的硬质合金刀具的性能指标如下：硬度为100HRA，抗弯强度为2800MPa，断裂韧性为18MPa·m^1/2。

实施例2

本实施例的硬质合金刀具的热处理方法包括以下步骤：

A、将硬质合金刀具放入真空炉中加热至1260-1280℃，保温0.5h，真空度控制为0.4-0.6Pa，然后升温到1385-1400℃，保温1h；

B、保温结束后通入16-20bar的冷却气体进行气淬，冷却气体为氮气，以200℃/min的速度降温至800℃以下，再以5℃/min的速度冷却至室温；

C、在500℃的条件下回火1小时，回火三次。

本实例热处理的硬质合金刀具的性能指标如下：硬度为102HRA，抗弯强度为2835MPa，断裂韧性为18.9MPa·m^1/2。

实施例3

本实施例的硬质合金刀具的热处理方法包括以下步骤：

A、将硬质合金刀具放入真空炉中加热至1230-1260℃，保温1h，真空度控制为0.4-0.6Pa，然后升温到1370-1385℃，保温1.5h；

B、保温结束后通入13-16bar的冷却气体进行气淬，冷却气体为氩气，以150℃/min的速度降温至800℃以下，再以8℃/min的速度冷却至室温；

C、在460℃的条件下回火1小时，回火三次。

本实例热处理的硬质合金刀具的性能指标如下：硬度为108HRA，抗弯强度为2876MPa，断裂韧性为19.5MPa·m^1/2。