CN103173673A - 一种硬质合金材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硬质合金材料，包括硬质相、粘结相和添加剂，所述硬质相主要包括WC，所述粘结相主要包括Co和Ni。本发明提供的硬质合金材料，硬度（HRA）≥92.0，抗弯强度≥700MPa，同时通过对粘结相的改善，减缓了粘结相的消耗，延长了硬质合金的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种硬质合金采用，尤其涉及一种刀具、模具用硬质合金材料。
背景技术
硬质合金由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料，具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。可广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。
硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物（碳化钨WC、碳化钛TiC）微米级粉末为主要成分（即作为硬质相），以钴（Co）为粘结相，辅以抑制相，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。目前用于刀具、模具等技术领域的硬质合金材料，主要以WC作为硬质相，以Co作为粘结相，比如主要化学成分为WC-Co、WC-TiC-Co、WC-TiC-TaC-Co配方的硬质合金等。在切削过程中Co会和被加工材料发生化学反应，在冷却过程中Co会和冷却液发生化学反应，而这些化学反应都会消耗Co，从而降低整个硬质合金材料的粘结强度，使硬质合金迅速磨损，降低使用寿命。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于制作刀具或模具的硬质合金材料，减缓粘结相的消耗，提高刀具或模具的使用寿命。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种硬质合金材料，包括硬质相、粘结相和添加剂，所述硬质相主要包括WC，所述粘结相主要包括Co和Ni。
用纯Co做粘结相时，加工过程中有少量的Co会与加工材料进行反应，从而使合金的加工性能下降，使用寿命达不到要求。在粘结相中加入一定量的Ni有助于减少粘结相与加工材料的反应，从而达到减缓其损耗的要求。但粘结相中加入Ni之后对于烧结C量的安全控制区域明显变窄，所以对于Ni含量需严格控制。
优选的，所述添加剂包括W、Cr、V、Mo、Ta、Nb、Ti、C和稀土元素中的一种或两种以上的混合。
优选的，所述Co和Ni的混合占硬质合金材料总重量的百分比为0.5～4%。
优选的，所述WC的平均粒径小于1.2μm。
优选的，所述Co和Ni的重量比为1:0.05～1:1，更为优选的为1:0.8。
优选的，生产时，所述硬质相、粘结相和抑制相的烧结温度高于1300℃，达烧结温度后的保温时长大于等于30min。
有益效果：本发明提供的硬质合金材料，硬度（HRA）≥92.0，抗弯强度≥700MPa，
同时通过对粘结相的改善，减缓了粘结相的消耗，延长了硬质合金的使用寿命。
附图说明
图1为本发明提供的硬质合金材料的金相照片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
一种硬质合金材料，包括硬质相、粘结相和添加剂，所述硬质相主要包括WC，所述粘结相主要包括Co和Ni，所述添加剂包括W、Cr、V、Mo、Ta、Nb、Ti、C和稀土元素中的一种或两种以上的混合；其中，Co和Ni的混合占硬质合金材料总重量的百分比为0.5～4%，WC的平均粒径小于1.2μm。
图1所示为以上述原料配比获得的硬质合金的金相照片，金相组织无缺陷，硬质材料的硬度（HRA）≥92.0，抗弯强度≥700MPa。
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种硬质合金材料，其特征在于：包括硬质相、粘结相和添加剂，所述硬质相主要包括WC，所述粘结相主要包括Co和Ni。
2.根据权利要求1所述的硬质合金材料，其特征在于：所述添加剂包括W、Cr、V、Mo、Ta、Nb、Ti、C和稀土元素中的一种或两种以上的混合。
3.根据权利要求1所述的硬质合金材料，其特征在于：所述Co和Ni的混合占硬质合金材料总重量的百分比为0.5～4%。
4.根据权利要求1所述的硬质合金材料，其特征在于：所述WC的平均粒径小于1.2μm。
5.根据权利要求1所述的硬质合金材料，其特征在于：所述Co和Ni的重量比为1:0.05～1:1。
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