[发明专利]一种TiC高硼低合金高速钢基钢结硬质合金的制备方法

摘要

本发明为一种TiC高硼低合金高速钢基钢结硬质合金的制备方法，将钛和石墨粉按C/Ti的原子摩尔比为0.7～1.1进行配制成原位合成TiC混合粉末；将钒铁粉、铬铁粉、钼铁粉，硼铁粉，硅铁粉，锰铁粉，铁粉、镍粉，铜粉，胶体石墨和稀土原料按粘接相金属化学成分质量比所需比例配制，装入钢球球磨，其中加入无水乙醇作介质和PVA，球磨后将料浆干燥后压制成形、烧结得到钢结合金。本发明将原位反应合成技术与液相烧结技术相结合，制备了TiC高硼低合金高速钢基钢结硬质合金。TiC通过烧结过程中的反应在基体内部原位合成，增强颗粒尺寸细小，基体界面结合较好且界面干净。制备工艺简便，合金的综合力学性能提高。

主权项

一种 TiC 高硼低合金高速钢基钢结硬质合金的制备方法，其特征在于：(1) 材料配制：1）原位合成 TiC 混合粉末配制 ：将钛（Ti）和石墨粉按 C/Ti 的原子摩尔比为 0.7 ～ 1.1进行配制成原位合成 TiC 混合粉末 ；2）粘接相基体合金粉末配制 ：粘接相金属材料化学成分质量百分比为 ：C0.2 ～ 0.6%，Cr5.0～7.0%，W2.5～3.0%，Mo1.5～3.0%，V1.5～2.5%，Nb0.5～1.0%、Si0.3～1.0%，Mn0.3～1.0%，B1.4～2.5%，Cu0.3～1.0%，Ni0.8～2.0%，S ≤0.02，P ≤0.02，CeO2、Y3O2、La2O3其中之一或二种以上的组合≤0.8％，余量为Fe和不可避免的杂质元素；3）TiC 钢结硬质合金材料配制：材料化学成分质量百分比为：原位合成 TiC 混合粉末30～50%，粘接相基体合金粉末70～50%；(2) 制备工艺步骤是：1）材料配制：将钛（Ti）和石墨粉按 C/Ti 的原子摩尔比为 0.7～1.1 进行配制成原位合成 TiC 混合粉末；将铬铁粉、钼铁粉，硅铁粉，锰铁粉，硼铁粉根据所需的化学成分质量百分比换算，连同铁粉、镍粉，铜粉，胶体石墨，CeO2、Y3O2、La2O3其中之一或二种以上的组合原料按粘接相基体合金粉末化学成分质量百分比所需比例配制；2）根据钢结硬质合金材料所需的 TiC 颗粒和基体材料的比例将两种材料进行混合，装入球磨桶中，装入钢球，球料比 5:1～10:1，加入无水乙醇作介质和 0.5～1%PVA 作为冷却剂和分散剂，采用震动球磨机球磨 48～72 小时；3）将料浆干燥后过筛，然后在 350～500 MPa 压强下压制成所需尺寸形状的产品；4）在真空条件下烧结，烧结温度为 1350℃～1420℃，烧结工艺为: 加热速度 10℃/min，烧结时间为 30～40min，保温 1～3 小时后，随炉冷却到室温，得到所需成分的耐热钢结硬质合金。