CN106048359A - 一种硬质合金 - Google Patents

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王忠平
黄伟
郭光富
蔡家礼
李章序
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Heyuan Fuma Cemented Carbide Co Ltd
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
    • C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds

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Abstract

本发明公开了一种硬质合金，包含由金属碳化物粉末和金属粘结剂组成的硬质合金基体，该金属碳化物粉末由碳化钨及镍、碳化铬、碳化钛和碳化铌组成；按照重量份数计为：碳化钨35～60份、镍15～25份、碳化铬9～18份、碳化钛10～20份和碳化铌5～18份；所述金属粘结剂为钴，重量份数为５～８份。本发明具有良好的抗氧化性、耐热性、化学稳定性，适用于制造高精加工用的刀具材料，并能延长刀具的使用寿命。

Description

一种硬质合金
技术领域
本发明涉及金属合金材料领域，特别是涉及一种硬质合金。
背景技术
随着科学技术和工业的发展，对材料提出了更高的要求，如更高的强度、抗高温、高压、低温、耐腐蚀、磨损以及其他特殊物理、化学性能的要求。硬质合金是用粉末冶金法生产的，由难熔金属化合物( 硬质相)和粘结金属(粘结相)所构成的复合材料。硬质合金的特点是硬度高、热硬性好、耐磨性优良，切削速度可比高速钢提高4-7 倍，作为刀具材料使用，其耐磨性为高速钢 15-20 倍、寿命可提高 5-80 倍。
所以硬质合金以其优良的性能正在更多的场合替代其他刀具材料，比较常用的硬质合金刀具材料是碳化钨基硬质合金，但是碳化钨基硬质合金耐磨性虽高，但韧性较差，脆性较高，价格较贵。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种成本较低，并且具有良好的抗氧化性、耐热性、化学稳定性的硬质合金。
为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种硬质合金，包含由金属碳化物粉末和金属粘结剂组成的硬质合金基体，该金属碳化物粉末由碳化钨及镍、碳化铬、碳化钛和碳化铌组成； 按照重量份数计为：碳化钨35～60份、镍15～25份、碳化铬9～18份、碳化钛10～20份和碳化铌5～18份；所述金属粘结剂为钴，重量份数为５～８份。
所述金属碳化物粉末按照重量份数计包括：碳化钨45份、镍20份、碳化铬13份、碳化钛15份和碳化铌13份；金属粘结剂6份。
所述金属碳化物粉末的晶粒大小为 0.3～0.6μm。
所述碳化钨的晶粒大小为 0.5～0.8μm。
所述硬质合金基体上还涂覆有一层涂层。
所述涂层为金刚石 CVD 涂层。
所述金刚石 CVD 涂层为超细结晶，平均粒度小于 0.7μm。
本发明制作出的硬质合金，有效提高了硬质合金的硬度，而且在同等硬度 下可以降低碳化钨的使用量，降低合金材料的成本；金属粘结剂钴可以起到净化晶界并显著提高材料的抗弯强度和冲击韧性；硬质基体外涂覆涂层，可以提高硬质合金的切削性能和降低硬质合金的表面粗糙度，从而可以减少刀具使用时的摩擦，降低切削温度，延长使用刀具寿命。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
本发明揭示了一种硬质合金，包含由金属碳化物粉末和金属粘结剂组成的硬质合金基体，该金属碳化物粉末由碳化钨及镍、碳化铬、碳化钛和碳化铌组成； 按照重量份数计为：碳化钨35～60份、镍15～25份、碳化铬9～18份、碳化钛10～20份和碳化铌5～18份；所述金属粘结剂为钴，重量份数为５～８份。
所述金属碳化物粉末的晶粒大小为 0.3～0.6μm。碳化钨的晶粒大小为 0.5～0.8μm。
硬质合金基体上还涂覆有一层涂层。涂层为金刚石 CVD 涂层。金刚石 CVD 涂层为超细结晶，平均粒度小于 0.7μm。
实话例一
一种硬质合金，包括由金属碳化物粉末和金属粘结剂组成的硬质合金基体，该硬质合金基体上涂覆有一层涂层，金属碳化物粉末按照重量份数计包括：碳化钨45份、镍20份、碳化铬13份、碳化钛15份和碳化铌13份；金属粘结剂6份。
其中，金属碳化物粉末的晶粒大小为 0.3μm，碳化钨的晶粒大小为 0.5μm。
实施例二
一种硬质合金，包括由金属碳化物粉末和金属粘结剂组成的硬质合金基体，该硬质合金基体上涂覆有一层涂层，金属碳化物粉末按照重量份数计包括：碳化钨35份、镍15份、碳化铬9份、碳化钛10份和碳化铌5份；金属粘结剂5份。
其中，金属碳化物粉末的晶粒大小为 0.5μm，碳化钨的晶粒大小为 0.7μm。
实施例三
一种硬质合金，包括由金属碳化物粉末和金属粘结剂组成的硬质合金基体，该硬质合金基体上涂覆有一层涂层，金属碳化物粉末按照重量份数计包括：碳化钨60份、镍25份、碳化铬18份、碳化钛20份和碳化铌18份；金属粘结剂8份。
其中，金属碳化物粉末的晶粒大小为 0.6μm，碳化钨的晶粒大小为 0.8μm。
需要说明的是，以上所述并非是对本发明的限定，在不脱离本发明的创造构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种硬质合金，其特征在于，包含由金属碳化物粉末和金属粘结剂组成的硬质合金基体，该金属碳化物粉末由碳化钨及镍、碳化铬、碳化钛和碳化铌组成；
按照重量份数计为：碳化钨35～60份、镍15～25份、碳化铬9～18份、碳化钛10～20份和碳化铌5～18份；所述金属粘结剂为钴，重量份数为５～８份。
2.根据权利要求1所述的硬质合金，其特征在于，所述金属碳化物粉末按照重量份数计包括：碳化钨45份、镍20份、碳化铬13份、碳化钛15份和碳化铌13份；金属粘结剂6份。
3.根据权利要求 2所述的硬质合金，其特征在于，所述金属碳化物粉末的晶粒大小为0.3～0.6μm。
4.根据权利要求 3 所述的硬质合金，其特征在于，所述碳化钨的晶粒大小为 0.5～0.8μm。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的硬质合金，其特征在于，所述硬质合金基体上还涂覆有一层涂层。
6.根据权利要求 5所述的硬质合金，其特征在于，所述涂层为金刚石 CVD 涂层。
7.根据权利要求 6 所述的硬质合金，其特征在于，所述金刚石 CVD 涂层为超细结晶，平均粒度小于 0.7μm。
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