[发明专利]一种超高锰钢基TiC钢结硬质合金的制备方法

摘要

本发明涉及一种超高锰钢基TiC钢结硬质合金的制备方法，其特征在于将钛粉和石墨粉按C/Ti原子比为0.8～1.0配制成所需比例的原位合成TiC粉末；将钼铁粉，钒铁粉，铬铁粉，锰铁粉，硅铁粉，铁粉、镍粉，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，制备了超高锰钢基TiC钢结硬质合金。由于TiC是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，表面无尖角，基体界面结合较好且界面干净。所制备的钢结合金方法能够提高合金的综合力学性能，而且价格低廉，工艺简便。

主权项

一种超高锰钢基TiC钢结硬质合金的制备方法，其特征在于包括如下技术方案： (1) 材料配制：1）原位合成TiC混合粉末配制：将钛（Ti）粉和石墨粉按C/Ti原子比为0.8～1.0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：C0.9～1.5%，Cr2.0～3.5%，Mo0.6～2.0%，V0.5～1.0%，Si0.4～0.8%，Mn17～20%，Ni0.5～1.0%,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Fe，和不可避免的杂质元素；3）超高锰钢基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30～60%，粘接相基体合金粉末70～40%； (2)制备工艺步骤是：1）材料配制：将钛（Ti）粉和石墨粉按C/Ti原子比为0.8～1.0进行配制成所需比例的原位合成TiC混合粉末；将钼铁粉，铬铁粉，钒铁粉，锰铁粉，硅铁粉，根据所需的化学成分质量百分比换算，连同铁粉、镍粉，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金属材料化学成分质量百分比所需比例配制，其中锰碳比≥3；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压力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℃～1400℃，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，得到所需成分的高锰钢基钢结硬质合金。