[发明专利]一种刀具材料的复合硬质合金的制备方法

摘要

本发明公开了一种刀具材料的复合硬质合金的制备方法，该复合硬质合金材料由下列重量份数的组分制得：按如下重量份准备原材料：纳米碳化钛35-40份、纳米氮化钛5-15份、碳化钨7-9份、碳化铌5-8份、碳化硅3-7份、钴粉3-5份、氧化钇1-3份、碳化硼1-3份、铜粉1-5份。该方法包括如下步骤：备料、制备贫碳合金粉末、制备预烧结基体、渗碳处理和分步烧制。本发明制备的复合硬质合金强度高、韧性好、耐磨、热冲击性能好。

主权项

一种刀具材料的复合硬质合金的制备方法，包括如下步骤：（1）备料按如下重量份准备原材料：纳米碳化钛35‑40份、纳米氮化钛5‑15份、碳化钨7‑9份、碳化铌5‑8份、碳化硅3‑7份、钴粉3‑5份、氧化钇1‑3份、碳化硼1‑3份、铜粉1‑5份；（2）制备贫碳合金粉末将按上述组分称取的纳米碳化钛、纳米氮化钛、碳化钨、碳化铌、碳化硅、钴粉、氧化钇、碳化硼、铜粉，干式球磨混合均匀后，在氢气氛围还原，得到贫碳合金粉末；（3）制备预烧结基体将上述贫碳合金粉末压制成型，真空烧结，得到贫碳预烧结基体；（4）渗碳处理将预烧结基体置于氢气气氛中，在1420‑1450℃进行渗碳处理60‑100分钟，得到渗碳后的硬质合金；（5）分步烧制第一步：将渗碳后的硬质合金球磨至粒度为0.1‑5μm的粉末，末装入硬质合金模具预压，然后放入放电等离子烧结设备中进行低温高压预烧结，采用如下工艺参数：在烧结压力100‑300MPa下，温度从室温升至100℃，升温速率为10‑50℃/min，在100℃保温10‑30min；保温结束后，温度由100℃升至300℃，升温速率为10‑50℃/min，在300℃下保温10‑30min；保温结束后，增加烧结压力至300‑500MPa，在此压力下温度由300℃升至500‑700℃，升温速率为10‑100℃/min，在500‑700℃温度下保温30‑60min；第二步：将第一步得到的硬质合金模具中预烧结后的块体装入高强石墨模具中，放入放电等离子烧结设备中进行第二步致密化烧结，采用的工艺参数为：烧结压力为70‑240MPa，升温速率为50‑100℃/min，烧结温度为980‑1040℃，在980‑1040℃温度下保温1‑3min，保温结束后以10‑100℃/min的冷却速率降温至300℃，然后随炉冷却至室温，最后得到刀具材料的复合硬质合金。