CN107365931A - 一种硬质合金滚刀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硬质合金滚刀，其技术方案要点是包括合金基材，合金基材的两侧面由里向外依次形成有Ni‑Cr合金层与Cr‑Nb合金层，Cr‑Nb合金层上喷涂有防腐层，防腐层包括碳化钨和按照如下重量百分比计11~20%Cr、25~32%Ni、3~5%Mo、0.1~2.2%Zr以及0.2~1.2%硅，金属钼、金属锆与硅，三者会产生协同作用；通过本发明的配方，制备了兼具有高强度、良好的韧性以及优异的耐腐蚀性能的硬质合金滚刀。

Description

一种硬质合金滚刀
技术领域
本发明涉及硬质合金，特别涉及一种硬质合金滚刀。
背景技术
硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物微米级粉末为硬质相，以钴为粘结相，辅以抑制相，在真空炉或氢气还原炉中烧结形成的粉末冶金制品，目前已被广泛应用于刀具、模具等技术领域中。
随着人们对资源需求的不断增长，在岩层或矿山上进行资源的深层开采作业迫在眉睫，深层开采所需的刀具需要有优良的抵抗破裂和疲劳断裂的强度、韧性和耐磨性，而传统的硬质合金材料并不能完全满足以上各指标。
目前，现有专利中申请公布号为CN105861903A的中国专利公开了一种硬质合金，该硬质合金包括硬质相和Co粘结相，其中Co粘结相中主要含有Cr或/和Mo，并且Co粘结相中不含Ni，通过在不含Ni的Co粘结相里添加Cr和/或Mo元素，该发明的配方合理，提高了硬质合金的切削性能与使用寿命，采用该硬质合金制备的刀具具有硬度高和韧性好的优点。
上述硬质合金具有高强度以及优异的韧性，但是，在合金的加工过程中会发生晶间腐蚀，造成位错断裂等。
发明内容
本发明的目的是提供一种硬质合金滚刀，该滚刀兼具有高强度、良好的韧性以及优异的耐腐蚀性能。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种硬质合金滚刀，包括合金基材，所述合金基材的两侧面由里向外依次形成有Ni-Cr合金层与Cr-Nb合金层，所述Cr-Nb合金层上喷涂有防腐层，所述防腐层包括碳化钨和按照如下重量百分比计11~20 % Cr、25~32% Ni、3~5% Mo、0.1~2.2% Zr以及0.2~1.2%硅。
通过采用上述技术方案，在合金基材上镀制Ni-Cr合金层、Cr-Nb合金层与防腐层，Ni-Cr合金层提高了合金基材的强度；Cr-Nb合金层提高了合金基材的延展性；防腐层中除含有硬质材料外，还含有金属钼、金属锆与硅，三者会产生协同作用，金属钼和金属锆的熔点均很高，原子间结合力较高，所以强度较高，在常温下不与盐酸、氢氟酸及碱溶液发生反应，仅溶于硝酸或浓硫酸中；添加硅元素一方面可作为稳定该Ni-Cr合金层的有效元素，在高温下不易发生分解；另一方面能够在合金层基材的表面形成二氧化硅氧化膜层，阻碍氧的继续侵入，有利于提高该合金层的屈服强度，改善该合金基材的高温抗蠕变性和抗蠕变断裂能力；通过本发明的配方，制备了兼具有高强度、良好的韧性以及优异的耐腐蚀性能的硬质合金滚刀。
本发明进一步设置为：所述Ni-Cr合金层中Cr含量在32~35%之间。
通过采用上述技术方案，Cr含量越高，Ni-Cr合金层的钝化能力越强，Ni-Cr合金层不仅可以抗高温氧化，还可用于水溶液中，特别是强氧化性水溶液中，在实际应用中，它可用于硫酸、磷酸、低浓度的盐酸、氢氟酸等环境中，在蒸汽以及碱中耐蚀性也极好。
本发明进一步设置为：所述Cr-Nb合金层中Nb含量在18.5~22.5%之间。
通过采用上述技术方案，Cr-Nb合金层中Nb含量在18.5~22.5之间时，在Cr-Nb合金层中发生了Cr的外氧化和内氧化，形成了两层结构的氧化膜，这两层氧化膜的相组成分别为Cr2O3和CrNbO4，保证了Cr-Nb合金层具有优良的高温力学性能，同时还具有优异的高温抗氧化性。
本发明进一步设置为：所述合金基材包括70~80 份硬质相、20~30 份粘结相以及纳米碳管，所述粘结相与纳米碳管的重量百分比为5：1。
通过采用上述技术方案，纳米碳管分散在粘结相内，纳米碳管对粘结相内起到有效的支撑作用，减小了粘结相内晶间的滑移，从而提高该合金基材的强度以及抗切削能力。
本发明进一步设置为：所述硬质相包括重量比为5：2：1：2的碳化钨、硼化锌、六硼化硅与碳化锆。
通过采用上述技术方案，碳化钨是一种由钨和碳组成的化合物，为黑色六方晶体，有金属光泽，硬度与金刚石相近，为电、热的良导体，碳化钨不溶于水、盐酸和硫酸；六硼化硅的熔点为2200℃，不溶于水，具有优异的抗氧化性、抗热冲击性、抗化学腐蚀以及在热冲击下具有很高的强度和稳定性；碳化锆是一种硬度大的高熔点材料和极好的高温耐火材料，具有良好的热稳定性，在通入保护气体的条件下，具有优异的热稳定性；纯的碳化钨易碎，掺入硼化锌、碳化锆与六硼化硅，有效减小脆性，提高该合金基材的抗爆能力。
本发明进一步设置为：所述粘结相包括如下重量百分比的组分：50~60% 纳米钴粉、20~30%纳米铬粉、10~20%纳米石墨以及3~5%聚醚醚酮粉。
通过采用上述技术方案，聚醚醚酮(PEEK)是分子主链中含有链节的线性芳香族高分子化合物，属于半结晶性、热塑性塑料，机械特性方面，PEEK是韧性和刚性兼备的塑料，特别是它对交变应力的优良耐疲劳性是所有塑料中较出众的，可与合金相媲美；自润滑性方面，PEEK在所有塑料中具有出众的滑动特性，特别是与碳纤、石墨混合时PEEK的自润滑性更佳；PEEK具有优异的耐腐蚀性，不溶于普通的盐酸等，它的耐腐蚀性与镍钢相近；纳米石墨可以在高温摩擦下形成一种石墨润滑膜，大大减小摩擦系数，当纳米石墨与纳米碳管复配使用制备合金基材时，纳米碳管能够渗入纳米石墨的片层结构内，对纳米石墨的片层结构起到支撑作用，从而减小纳米石墨晶间滑移，提高该合金基材的抗切削性能。
本发明进一步设置为：所述合金基材通过如下工艺步骤制成：
（1）按照上述比例称取各原料，通过滚筒式球磨机进行湿磨，介质为去离子水，研磨球为氧化铝球，氧化铝球的粒度为20~25mm；
（2）在真空干燥箱中，将湿磨后的浆料进行干燥，温度控制在100~120℃，干燥4~5小时；
（3）将干燥后的粉料放置在在高温管式炉中进行烧结成型，持续通入保护气体，烧结温度为780~820℃，烧结时间为2~3小时；
（4）待烧结后的半成品冷却后，从高温管式炉中取出并放入超声波清洗机中，将纳米碳管溶解在去离子水中，作为超声介质，超声震荡10~12小时；
（5）将经过超声震荡后的半成品从超声波清洗机中取出，再次放入高温管式炉中进行烧结，继续通入保护气体，烧结温度为980~1020℃，烧结时间为2~3小时。
通过采用上述技术方案，首先利用滚筒式球磨机对各浆料组分进行充分混合，然后将干燥后的粉料进行预烧结成型，形成半成品后进行超声震荡，使得纳米碳管渗入半成品的晶间内，再次在高温下进行烧结，显著提高了纳米碳管的渗透性，同时提高该合金基材的强度、抗切削性能。
本发明进一步设置为：所述Ni-Cr合金层是以纳米NiO粉体为Ni源、纳米铬粉为Cr源，通过热扩渗在活化后的合金基材的表面上形成。
通过采用上述技术方案，通过热扩渗处理工艺向合金基材的表面上渗入镍元素与铬元素，有助于形成致密均匀的Ni-Cr合金层。
本发明进一步设置为：所述Cr-Nb合金层是在Ni-Cr合金层的表面上采用脉冲电沉积的制成，在沉积过程中先进行低温预热处理，再进行高温重结晶处理。
通过采用上述技术方案，向Ni-Cr合金层上电沉积Cr-Nb合金，进行低温预热处理以及高温重结晶处理均是为了增强Cr-Nb合金层在Ni-Cr合金层表面附着的紧固性。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、合金基材由硬质相、粘结相以及纳米碳管烧结形成，粘结相与纳米碳管产生协同作用，减小粘结相内的晶间滑移，提高合金基材的高强度与硬度；
2、硬质相采用碳化钨、硼化锌、六硼化硅与碳化锆多种组分制成，多种组分间会产生协同作用，有利于提高硬质相的硬度与抗切削性能；
3、制备合金基材时，纳米碳管是采用超声波震荡的方式渗入合金半成品内的，然后利用再次烧结制备性能优异的合金基材。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
试验材料：合金基材的厚度为0.03mm；35~65nm的NiO纳米粉体；保护气氛采用氢气：氮气为3：1的混合气体。
实施例一：
一种硬质合金滚刀，该合金滚刀的制备方法包括如下步骤：
（1）配料：按照重量份计，70份硬质相、25份粘结相与5份纳米碳管；硬质相是由35份碳化钨、14份硼化锌、7份六硼化硅和14份碳化锆组成；粘结相包括13份纳米钴粉、7份纳米铬粉、4份纳米石墨与1份聚醚醚酮粉；
（2）通过滚筒式球磨机进行湿磨，介质为去离子水，研磨球为氧化铝球，氧化铝球的粒度为20mm；
（3）在真空干燥箱中，将湿磨后的浆料进行干燥，温度控制在110℃，干燥4小时；
（4）将干燥后的粉料放置在高温管式炉中进行烧结成型，在烧结过程中通入保护气氛，以10℃/min缓慢升温至800℃，保持烧结时间为2小时；
（5）在保护气氛的作用下，对烧结后的半成品进行冷却，从高温管式炉中取出并放入超声波清洗机中，将5份纳米碳管溶解在去离子水中，作为超声介质，超声震荡10小时；
（6）经过超声震荡后的半成品从超声波清洗机中取出后，再次放入高温管式炉中进行烧结，继续通入保护气体，以10℃/min的速度升温至1000℃，烧结时间为3小时，制成合金基材；
（7）按照摩尔比为66：34：100混合NiO纳米粉体、纳米铬粉和乙醇，由超声清洗机分散制成合金涂覆液，将合金涂覆液注入喷枪，并喷涂在合金基材的表面上，在80℃下干燥30min后将合金基材放入高温管式炉内，在保护气氛中以10℃/min的升温速率加热至1000℃；
（8）按照摩尔比n（NaCl）：n（KCl）：n（NaF）：n（纳米铬粉）：n（纳米铌粉）=1：1：3：0.8：0.2称量，充分混合均匀后倒入高纯石墨坩埚中；将装有电沉积液的高纯石墨坩埚置于不锈钢套筒内，采用坩埚电阻炉加热，AI智能温度控制仪控温，升至700℃，保温4小时，继续升温至1000℃，保温6小时；
（9）将步骤（7）镀制有Ni-Cr合金层的合金基材在保护气氛的环境下自然冷却至室温，在氩气气氛下将镀制有Ni-Cr合金层的合金基材浸入高纯石墨坩埚内，将阴极、阳极与SMD-30P型智能多组换向脉冲电镀电源（河北邯郸大舜电镀设备有限公司）连接，电沉积1小时制成Cr-Nb合金层；具体参数为正向脉冲平均电流密度10A/dm2，占空比0.2，周期1000μs，工作时间100ms，反向脉冲平均电流密度0.5A/dm2，占空比0.1，周期1000μs，工作时间10ms；
（10）在Cr-Nb合金层的基材表面上喷涂有防腐层，防腐层的配方按照重量份计，碳化钨60.7份、纳米铬粉 11份、镍粉 25份、钼粉 3份、锆粉 0.1份与硅粉 0.2份，并溶解在100份的乙醇溶液中制成防腐液，利用喷枪喷涂在Cr-Nb合金层的表面上，喷涂后，将试样样品放置高温管式炉内，在保护气氛中以10℃/min的升温速率加热至800℃制成防腐层。
实施例二：
一种硬质合金滚刀，该合金滚刀的制备方法包括如下步骤：
（1）配料：按照重量份计，76份硬质相、20份粘结相与4份纳米碳管；硬质相是由38份碳化钨、15.2份硼化锌、7.6份六硼化硅和15.2份碳化锆组成；粘结相包括10份纳米钴粉、6份纳米铬粉、3份纳米石墨与1份聚醚醚酮粉；
（2）通过滚筒式球磨机进行湿磨，介质为去离子水，研磨球为氧化铝球，氧化铝球的粒度为20mm；
（3）在真空干燥箱中，将湿磨后的浆料进行干燥，温度控制在110℃，干燥4小时；
（4）将干燥后的粉料放置在高温管式炉中进行烧结成型，在烧结过程中通入保护气氛，以10℃/min缓慢升温至800℃，保持烧结时间为2小时；
（5）在保护气氛的作用下，对烧结后的半成品进行冷却，从高温管式炉中取出并放入超声波清洗机中，将4份纳米碳管溶解在去离子水中，作为超声介质，超声震荡10小时；
（6）经过超声震荡后的半成品从超声波清洗机中取出后，再次放入高温管式炉中进行烧结，继续通入保护气体，以10℃/min的速度升温至1000℃，烧结时间为3小时，制成合金基材；
（7）按照摩尔比为68：32：100混合NiO纳米粉体、纳米铬粉和乙醇，由超声清洗机分散制成合金涂覆液，将合金涂覆液注入喷枪，并喷涂在合金基材的表面上，在80℃下干燥30min后将合金基材放入高温管式炉内，在保护气氛中以10℃/min的升温速率加热至1000℃；
（8）按照摩尔比n（NaCl）：n（KCl）：n（NaF）：n（纳米铬粉）：n（纳米铌粉）=1：1：3：0.81：0.19称量，充分混合均匀后倒入高纯石墨坩埚中；将装有电沉积液的高纯石墨坩埚置于不锈钢套筒内，采用坩埚电阻炉加热，AI智能温度控制仪控温，升至700℃，保温4小时，继续升温至1000℃，保温6小时；
（9）将步骤（7）镀制有Ni-Cr合金层的合金基材在保护气氛的环境下自然冷却至室温，在氩气气氛下将镀制有Ni-Cr合金层的合金基材浸入高纯石墨坩埚内，将阴极、阳极与SMD-30P型智能多组换向脉冲电镀电源（河北邯郸大舜电镀设备有限公司）连接，电沉积1小时制成Cr-Nb合金层；具体参数为正向脉冲平均电流密度10A/dm2，占空比0.2，周期1000μs，工作时间100ms，反向脉冲平均电流密度0.5A/dm2，占空比0.1，周期1000μs，工作时间10ms；
（10）在Cr-Nb合金层的基材表面上喷涂有防腐层，防腐层的配方按照重量份计，碳化钨56份、纳米铬粉 13份、镍粉 27份、钼粉 3份、锆粉 0.5份与硅粉 0.5份，并溶解在100份的乙醇溶液中制成防腐液，利用喷枪喷涂在Cr-Nb合金层的表面上，喷涂后，将试样样品放置高温管式炉内，在保护气氛中以10℃/min的升温速率加热至800℃制成防腐层。
实施例三：
一种硬质合金滚刀，该合金滚刀的制备方法包括如下步骤：
（1）配料：按照重量份计，64份硬质相、30份粘结相与6份纳米碳管；硬质相是由32份碳化钨、12.8份硼化锌、6.4份六硼化硅和12.8份碳化锆组成；粘结相包括18份纳米钴粉、6.5份纳米铬粉、4份纳米石墨与1.5份聚醚醚酮粉；
（2）通过滚筒式球磨机进行湿磨，介质为去离子水，研磨球为氧化铝球，氧化铝球的粒度为20mm；
（3）在真空干燥箱中，将湿磨后的浆料进行干燥，温度控制在110℃，干燥4小时；
（4）将干燥后的粉料放置在高温管式炉中进行烧结成型，在烧结过程中通入保护气氛，以10℃/min缓慢升温至800℃，保持烧结时间为2小时；
（5）在保护气氛的作用下，对烧结后的半成品进行冷却，从高温管式炉中取出并放入超声波清洗机中，将6份纳米碳管溶解在去离子水中，作为超声介质，超声震荡10小时；
（6）经过超声震荡后的半成品从超声波清洗机中取出后，再次放入高温管式炉中进行烧结，继续通入保护气体，以10℃/min的速度升温至1000℃，烧结时间为3小时，制成合金基材；
（7）按照摩尔比为65：35：100混合NiO纳米粉体、纳米铬粉和乙醇，由超声清洗机分散制成合金涂覆液，将合金涂覆液注入喷枪，并喷涂在合金基材的表面上，在80℃下干燥30min后将合金基材放入高温管式炉内，在保护气氛中以10℃/min的升温速率加热至1000℃；
（8）按照摩尔比n（NaCl）：n（KCl）：n（NaF）：n（纳米铬粉）：n（纳米铌粉）=1：1：3：0.78：0.22称量，充分混合均匀后倒入高纯石墨坩埚中；将装有电沉积液的高纯石墨坩埚置于不锈钢套筒内，采用坩埚电阻炉加热，AI智能温度控制仪控温，升至700℃，保温4小时，继续升温至1000℃，保温6小时；
（9）将步骤（7）镀制有Ni-Cr合金层的合金基材在保护气氛的环境下自然冷却至室温，在氩气气氛下将镀制有Ni-Cr合金层的合金基材浸入高纯石墨坩埚内，将阴极、阳极与SMD-30P型智能多组换向脉冲电镀电源（河北邯郸大舜电镀设备有限公司）连接，电沉积1小时制成Cr-Nb合金层；具体参数为正向脉冲平均电流密度10A/dm2，占空比0.2，周期1000μs，工作时间100ms，反向脉冲平均电流密度0.5A/dm2，占空比0.1，周期1000μs，工作时间10ms；
（10）在Cr-Nb合金层的基材表面上喷涂有防腐层，防腐层的配方按照重量份计，碳化钨44份、纳米铬粉 17份、镍粉 32份、钼粉 5份、锆粉 1.2份与硅粉 0.8份，并溶解在100份的乙醇溶液中制成防腐液，利用喷枪喷涂在Cr-Nb合金层的表面上，喷涂后，将试样样品放置高温管式炉内，在保护气氛中以10℃/min的升温速率加热至800℃制成防腐层。
实施例四：
一种硬质合金滚刀，该合金滚刀的制备方法包括如下步骤：
（1）配料：按照重量份计，73份硬质相、22.5份粘结相与4.5份纳米碳管；硬质相是由36.5份碳化钨、14.6份硼化锌、7.3份六硼化硅和14.6份碳化锆组成；粘结相包括13份纳米钴粉、5份纳米铬粉、3份纳米石墨与1.5份聚醚醚酮粉；
（2）通过滚筒式球磨机进行湿磨，介质为去离子水，研磨球为氧化铝球，氧化铝球的粒度为20mm；
（3）在真空干燥箱中，将湿磨后的浆料进行干燥，温度控制在110℃，干燥4小时；
（4）将干燥后的粉料放置在高温管式炉中进行烧结成型，在烧结过程中通入保护气氛，以10℃/min缓慢升温至800℃，保持烧结时间为2小时；
（5）在保护气氛的作用下，对烧结后的半成品进行冷却，从高温管式炉中取出并放入超声波清洗机中，将4.5份纳米碳管溶解在去离子水中，作为超声介质，超声震荡10小时；
（6）经过超声震荡后的半成品从超声波清洗机中取出后，再次放入高温管式炉中进行烧结，继续通入保护气体，以10℃/min的速度升温至1000℃，烧结时间为3小时，制成合金基材；
（7）按照摩尔比为68：32：100混合NiO纳米粉体、纳米铬粉和乙醇，由超声清洗机分散制成合金涂覆液，将合金涂覆液注入喷枪，并喷涂在合金基材的表面上，在80℃下干燥30min后将合金基材放入高温管式炉内，在保护气氛中以10℃/min的升温速率加热至1000℃；
（8）按照摩尔比n（NaCl）：n（KCl）：n（NaF）：n（纳米铬粉）：n（纳米铌粉）=1：1：3：0.78：0.22称量，充分混合均匀后倒入高纯石墨坩埚中；将装有电沉积液的高纯石墨坩埚置于不锈钢套筒内，采用坩埚电阻炉加热，AI智能温度控制仪控温，升至700℃，保温4小时，继续升温至1000℃，保温6小时；
（9）将步骤（7）镀制有Ni-Cr合金层的合金基材在保护气氛的环境下自然冷却至室温，在氩气气氛下将镀制有Ni-Cr合金层的合金基材浸入高纯石墨坩埚内，将阴极、阳极与SMD-30P型智能多组换向脉冲电镀电源（河北邯郸大舜电镀设备有限公司）连接，电沉积1小时制成Cr-Nb合金层；具体参数为正向脉冲平均电流密度10A/dm2，占空比0.2，周期1000μs，工作时间100ms，反向脉冲平均电流密度0.5A/dm2，占空比0.1，周期1000μs，工作时间10ms；
（10）在Cr-Nb合金层的基材表面上喷涂有防腐层，防腐层的配方按照重量份计，碳化钨44份、纳米铬粉 17份、镍粉 32份、钼粉 5份、锆粉 1.2份与硅粉 0.8份，并溶解在100份的乙醇溶液中制成防腐液，利用喷枪喷涂在Cr-Nb合金层的表面上，喷涂后，将试样样品放置高温管式炉内，在保护气氛中以10℃/min的升温速率加热至800℃制成防腐层。
对比例：以现有专利中申请公布号为CN105861903A的中国专利公开的硬质合金。
检测手段：
（1）耐腐蚀性评价方法：对实施例和对比例制得的电池钢带进行盐雾试验，采用观察试样表面的定性评价方法。
（2）力学性能：采用《ISO3369：1975》测量电池钢带的密度；采用《ISO3878：1983》测量电池钢带的硬度以及进行拉力试验。
耐腐蚀性能的检测结果如下表所示：
样品 12小时 24小时 36小时 48小时 60小时 72小时
实施例一 0个锈点 0个锈点 0个锈点 0个锈点 1个锈点 1个锈点
实施例二 0个锈点 0个锈点 0个锈点 0个锈点 0个锈点 1个锈点
实施例三 0个锈点 0个锈点 0个锈点 0个锈点 0个锈点 1个锈点
实施例四 0个锈点 0个锈点 0个锈点 0个锈点 1个锈点 1个锈点
对比例 1个锈点 2个锈点 4个锈点 7个锈点 11个锈点 18个锈点
通过上表可知，本实施例的硬质合金滚刀在盐雾试验48小时后开始出现锈点，而对比例的硬质合金不到12小时后就开始出现锈点，实施例的硬质合金滚刀具有优异的耐腐蚀性能。
力学性能的检测结果如下表所示：
样品 密度（g/cm3） 硬度（Hv 30） 抗拉强度（MPa） 韧性（MN/mm1.5）
实施例一 12.6 1860 396 10.2
实施例二 12.8 1830 403 9.7
实施例三 12.4 1920 421 9.9
实施例四 12.6 1930 423 10.3
对比例 11.8 1050 238 5.1
通过上表可知，本实施例滚刀的密度与对比例硬质合金的密度相近，表明两种硬质合金等体积情况下的重量相当；而实施例试样的硬度、抗拉强度与韧性均很大，表明实施例试样兼具有硬度与韧性，有利于提高滚刀的抗切削性能。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种硬质合金滚刀，其特征在于：包括合金基材，所述合金基材的两侧面由里向外依次形成有Ni-Cr合金层与Cr-Nb合金层，所述Cr-Nb合金层上喷涂有防腐层，所述防腐层包括碳化钨和按照如下重量百分比计11~20 % Cr、25~32% Ni、3~5% Mo、0.1~2.2% Zr以及0.2~1.2%硅。
2.根据权利要求1所述的一种硬质合金滚刀，其特征在于：所述Ni-Cr合金层中Cr含量在32~35%之间。
3.根据权利要求1所述的一种硬质合金滚刀，其特征在于：所述Cr-Nb合金层中Nb含量在18.5~22.5%之间。
4.根据权利要求1所述的一种硬质合金滚刀，其特征在于：所述合金基材包括70~80 份硬质相、20~30 份粘结相以及纳米碳管，所述粘结相与纳米碳管的重量百分比为5：1。
5.根据权利要求4所述的一种硬质合金滚刀，其特征在于：所述硬质相包括重量比为5：2：1：2的碳化钨、硼化锌、六硼化硅与碳化锆。
6.根据权利要求5所述的一种硬质合金滚刀，其特征在于所述粘结相包括如下重量百分比的组分：50~60% 纳米钴粉、20~30%纳米铬粉、10~20%纳米石墨以及3~5%聚醚醚酮粉。
7.根据权利要求6所述的一种硬质合金滚刀，其特征在于所述合金基材通过如下工艺步骤制成：
（1）按照上述比例称取各原料，通过滚筒式球磨机进行湿磨，介质为去离子水，研磨球为氧化铝球，氧化铝球的粒度为20~25mm；
（2）在真空干燥箱中，将湿磨后的浆料进行干燥，温度控制在100~120℃，干燥4~5小时；
（3）将干燥后的粉料放置在在高温管式炉中进行烧结成型，持续通入保护气体，烧结温度为780~820℃，烧结时间为2~3小时；
（4）待烧结后的半成品冷却后，从高温管式炉中取出并放入超声波清洗机中，将纳米碳管溶解在去离子水中，作为超声介质，超声震荡10~12小时；
（5）将经过超声震荡后的半成品从超声波清洗机中取出，再次放入高温管式炉中进行烧结，继续通入保护气体，烧结温度为980~1020℃，烧结时间为2~3小时。
8.根据权利要求1所述的一种硬质合金滚刀，其特征在于：所述Ni-Cr合金层是以纳米NiO粉体为Ni源、纳米铬粉为Cr源，通过热扩渗在活化后的合金基材的表面上形成。
9.根据权利要求1所述的一种硬质合金滚刀，其特征在于：所述Cr-Nb合金层是在Ni-Cr合金层的表面上采用脉冲电沉积的制成，在沉积过程中先进行低温预热处理，再进行高温重结晶处理。
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