CN107460391B - 一种添加石墨烯的梯度硬质合金刀具材料及其快速制备方法 - Google Patents

一种添加石墨烯的梯度硬质合金刀具材料及其快速制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于硬质合金材料技术领域，涉及一种添加石墨烯的梯度硬质合金刀具材料及其快速制备方法。本发明以多层石墨烯纳米片作为梯度硬质合金刀具材料的强韧化相与润滑相及钴梯度的稳定相，设计并构筑石墨烯/硬质合金界面，通过构造法及界面物理调控与力学调控，得到粘结相含量可控，各梯度层厚度可控，高耐磨性、高韧性、导热性能优良、摩擦性能优良的梯度硬质合金刀具材料，尤其适用于金属的断续车削和铣削，该发明制备方法简单，设备投资小，方便操作，材料利用率高，易于工业化生产，具有很高的应用前景。

Description

一种添加石墨烯的梯度硬质合金刀具材料及其快速制备方法
技术领域
本发明属于硬质合金材料技术领域，特别涉及一种“双高”(高耐磨性、高韧性)、导热性能优良、摩擦性能优良的添加石墨烯的梯度硬质合金刀具材料及其快速制备方法。
背景技术
包括切削在内的“精密及超精密加工”是工业强基工程(“中国制造2025”五大工程之一)中十二项先进基础工艺重点突破口之一。高速切削加工技术已成为并在将来很长一段时间里仍将是切削加工的主流和研究热点，而其中高速切削刀具技术则是高速切削中的核心要素。硬质合金具有高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀等诸多优异性能，在淬硬钢、超高强度钢等难加工材料的高速加工领域具有特有的优势。硬质合金由硬质相和粘结相组成，硬质相对合金的硬度与耐磨性起重要作用，粘结相对合金的强韧性产生重要影响。一般而言，粘结相含量较高、硬质相含量低的合金耐磨性低而韧性高；硬质相含量较高、粘结相含量低的合金耐磨性高而韧性差。在高速切削时,硬质合金刀具的失效形式主要表现为裂纹扩展导致的崩刃和刀屑、刀工剧烈摩擦导致的磨损。传统均匀结构硬质合金刀具的这种矛盾特性制约了其应用领域的进一步扩大，并且摩擦性能差严重影响被切削件精度。
梯度结构硬质合金克服了均匀结构材料的不足，其特性是在一个构件中引人显微组织与成分的逐渐变化，以使其满足该部件在不同位置上不同的性能要求，最终使该部件整体上获得最佳效果。表面贫钴梯度硬质合金，自表及里钴含量增加，表层钴含量低，具有很好的耐磨性，芯层钴含量高，具有较好韧性和强度，可有效解决硬质合金各性能间的矛盾。但在烧结过程中，Co会发生从高钴区向低钴区、高碳区向低碳区、细晶粒区向粗晶粒区的转移，因此在烧结制备过程中很难保证粘结相Co的梯度结构，往往会趋于均匀化。
目前，国内外硬质合金界都对梯度硬质合金的研究和开发给予了较大的关注并已尝试采用多种方法来制备梯度硬质合金材料，文献(A new approach for thepreparation of functionally graded materials via slip casting in a gradientmagneticfield,Peng X,Yan M,Shi W,Scripta materialia,2007,56(10):907-909.)报道了一种采用固相烧结法制备梯度硬质合金材料的方法，但为消除烧结体中的残余孔隙,一般都要进行后续的热等静压处理，工艺复杂。文献(功能梯度材料基础一制备及热机械行为，Suresh S,M ortensen A，李守新译，北京:国防工业出版社2000:12-69.)报道了一种采用熔渗法制备梯度硬质合金材料的方法，但是需先制备出含有一定数量、尺寸孔隙的多孔坯块。文献(Formation mechanism of cobalt-gradient structure in WC-Co hardalloy,Liu Y,Wang H,Yang J,et al.Journal of materials science,2004,39(13):4397-4399.)报道了一种采用气氛烧结法制备梯度硬质合金材料的方法，但是需先制备偏离正常含碳量的硬质合金坯块。而无压烧结则需需将粉末与成型剂混合、压制成压块才可进行烧结，由于要加入成型剂，在脱除成型剂时，高温下的真空环境使有机成型剂分解产生游离C，渗入材料内部会造成WC及Co渗碳；同时真空还会引起粘结金属Co的蒸发。
石墨烯是一种由碳原子紧密堆积构成的二维晶体，是目前最薄也是最坚硬的纳米材料，具有超大的比表面积、超高的强度和韧性，为高性能梯度硬质合金的制备提供了新途径和新原理。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种适于高速切削、高耐磨性、高韧性、导热性能优良、摩擦性能优良的添加石墨烯的梯度硬质合金刀具材料及其快速制备方法。将多层石墨烯纳米片作为梯度硬质合金刀具材料的强韧化相与润滑相及钴梯度的稳定相，设计并构筑石墨烯/硬质合金界面，通过构造法及界面物理调控与力学调控，得到粘结相含量可控，各梯度层厚度可控，性能优良的表面贫钴梯度硬质合金。
本发明是通过以下方式实现的。
一种添加石墨烯的梯度硬质合金刀具材料，其特征是：梯度层包括对称的5层，自表及里，硬质相亚微米碳化钨含量减小，硬质相纳米碳化钛含量增多，粘结相含量增大；石墨烯、纳米碳化钒、纳米碳化铬、纳米碳化硅晶须含量有三种设置：自表及里，石墨烯含量增大，三层均无碳化钒、碳化铬及碳化硅晶须；过渡层含有石墨烯，表层及芯层含有复式晶粒增长抑制剂(碳化钒：碳化铬＝2:1)或者碳化硅晶须的其中一种；过渡层及芯层含有石墨烯，表层含有复式晶粒增长抑制剂(碳化钒：碳化铬＝2:1)或者碳化硅晶须的其中一种。表层按(90.8～91.95)WC-3TiC-5Co-(0或0.05～0.1)石墨烯-(0或0.8)VC-(0或0.4)Cr3C2-(0或0.4)SiC晶须质量配比，过渡层按(83.85～83.9)WC-6TiC-10Co-(0.1～0.15)石墨烯质量配比，芯层按(74.8～75.88)WC-9TiC-15Co-(0或0.15～0.2)石墨烯-(0或0.8)VC-(0或0.4)Cr3C2-(0或0.4)SiC晶须质量配比。
其中,添加的WC粉末的平均粒度为100-400nm,TiC粉末的平均粒度为50-100nm,Co粉末的平均粒度为100-500nm，石墨烯层数为1-40层，VC粉末的平均粒度为50-100nm，Cr3C2粉末的平均粒度为50-100nm，SiC晶须直径≤300nm，长径比≥10。
上述一种添加石墨烯的梯度硬质合金刀具材料的快速制备方法，具体包括以下步骤:
(1)配料
表层按(90.8～91.95)WC-3TiC-5Co-(0或0.05～0.1)石墨烯-(0或0.8)VC-(0或0.4)Cr3C2-(0或0.4)SiC晶须质量配比，过渡层按(83.85～83.9)WC-6TiC-10Co-(0.1～0.15)石墨烯质量配比，芯层按(74.8～75.88)WC-9TiC-15Co-(0或0.15～0.2)石墨烯-(0或0.8)VC-(0或0.4)Cr3C2-(0或0.4)SiC晶须质量配比。
(2)石墨烯及硬质合金粉体的分散
石墨烯分散采用有机溶剂无水乙醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺中至少一种作为分散溶剂，加入相对石墨烯质量10-100％的表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠中至少一种，配制成石墨烯悬浮液，将悬浮液在100℃水浴加热超声分散(10-30)min。
纳米TiC分散采用无水乙醇为分散溶剂，加入相对纳米TiC颗粒质量1.0％聚乙二醇配置成悬浮液在100℃水浴加热超声分散(10-30)min。纳米VC、纳米Cr3C2纳米SiC晶须分散工艺与纳米TiC分散工艺相同。
(3)混料
按照步骤(1)配比，将亚微米WC及Co与步骤(2)制得的纳米材料悬浮液混合，在100℃水浴加热继续超声分散(10-30)min得到硬质合金粉体悬浮液，然后将步骤(2)中分散好的石墨烯悬浮液，在强烈搅拌的状态下滴加到硬质合金粉末悬浮液继续超声分散(10-30)min。按一定的球料比加入磨球，球磨10-30小时，然后在真空干燥箱中干燥，过筛即得分散良好的石墨烯硬质合金粉体；
(4)装料与烧结
根据模具大小及梯度层厚度计算出各梯度层粉末重量，采用分层铺压法装料，将5层梯度粉体压制成型。采用一步烧结与二步烧结的热压烧结工艺。一步烧结工艺：在真空度保持在10Pa以下，按60℃/min升温至1350-1450℃，保温10-30min然后随炉冷却；在室温至1000℃期间，压力保持15MPa，1000-1350～1450℃压力保持40MPa。二步烧结工艺：在真空度保持在10Pa以下，按60℃/min升温至1400-1450℃，保温1-5min然后按60℃/min冷却至1250-1300℃保温1-6h然后随炉冷却；在室温至1000℃期间，压力保持15MPa，1000-1350～1450℃压力保持40MPa。
以上至烧结程序运行结束，即可获得石墨烯分散均匀、高耐磨性、高韧性、导热性能优良、摩擦性能优良的表面贫钴梯度硬质合金。
本发明的优点在于：
(1)在微观结构方面，石墨烯在两相邻梯度层间形成屏障层阻碍烧结过程中粘结相的均匀化；由于石墨烯具有无与伦比的导热系数与导电系数，在烧结过程中石墨烯起到导热片的作用，促进烧结过程中热量与电流的均匀分布，有助于提高烧结体的相对密度，在冷却降温过程中，石墨烯起到散热片的作用，从而有效抑制晶粒增长。
(2)在力学性能方面，由于石墨烯负的热膨胀系数，综合合理的梯度设计，烧结材料表面形成残余压应力，有利于提高材料的韧性，进而可以有效地避免了刀具后刀面的微崩刃；相对无石墨烯梯度硬质合金，石墨烯基梯度硬质合金硬度、强度、韧性同时得到了大幅度提高。
(3)在摩擦性能方面，石墨烯可以在两个摩擦副之间形成摩擦层，避免摩擦副的直接接触，此外石墨烯优良的导热系数有助于降低粘结磨损与氧化磨损。
(4)由于石墨烯良好的成膜特性，无需添加成型剂即可使硬质合金粉体成型，避免了成型剂脱除时分散产生游离C渗入材料内部，此外由于省去成型剂脱除环节从而缩短了材料制备周期。
(5)从生产技术上提供了一种可工业化生产表面贫钴梯度硬质合金的技术。
附图说明
图1为本发明实施例1中梯度硬质合金刀具Co含量的分布图。
图2为本发明实施例2中梯度硬质合金刀具Co元素的线扫描分布图。
图3为本发明实施例1中梯度硬质合金石墨烯增韧机理图。图中(a)石墨烯弯曲自增韧，(b)石墨烯包覆合金颗粒，(c)石墨烯网络，(d)(e)石墨烯裂纹偏转，(f)石墨烯裂纹桥接，(g)石墨烯裂纹终止，(h)石墨烯拔出，(i)石墨烯强弱界面结合。
具体实施方式
下面给出本发明的三个最佳实施例。
实施例1
(1)以0.4μm碳化钨(WC)、0.5μm钴(Co)、40nm碳化钛(TiC)与多层石墨烯纳米片(厚度：1-2nm，片层大小：5-10um)为原料，表层按91.95WC-3TiC-5Co-0.05石墨烯质量配比，过渡层按83.9WC-6TiC-10Co-0.1石墨烯质量配比，芯层按75.85WC-9TiC-15Co-0.15石墨烯质量配比配料。
(2)石墨烯采用N-甲基-2-吡咯烷酮为分散溶剂，加入60％质量比聚乙烯吡咯烷酮在100℃水浴加热超声分散30min制得石墨烯悬浮液；纳米TiC分散采用无水乙醇为分散溶剂，加入相对纳米TiC颗粒质量1.0％聚乙二醇配置成悬浮液在100℃水浴加热超声分散30min，加入亚微米WC及Co100℃水浴加热下继续超声分散30min得到硬质合金粉体悬浮液。
(3)将步骤(2)中分散好的石墨烯悬浮液，在强烈搅拌的状态下滴加到硬质合金粉末悬浮液继续超声分散30min。按20:1球料比加入磨球，球磨30h,干燥，过筛即得分散良好的石墨烯硬质合金粉体。
(4)采用二步烧结的热压烧结工艺。在真空度保持在10Pa以下，按60℃/min升温至1400℃，保温5min然后按60℃/min冷却至1300℃保温1h然后随炉冷却；在室温至1000℃期间，压力保持15MPa，1000-1400℃压力保持40MPa。
至烧结程序运行结束，即可获得表面贫钴梯度硬质合金，其力学性能为：抗弯强度2180±20.3MPa，维氏硬度HV302456.97±81.6kgf/mm2，断裂韧性14.53±1.1MPa·m1/2。
实施例2
(1)以0.4μm碳化钨(WC)、0.5μm钴(Co)、40nm碳化钛(TiC)、SiC晶须(直径≤300nm，长径比≥10)及多层石墨烯纳米片(厚度：1-2nm，片层大小：5-10um)为原料，表层按91.6WC-3TiC-5Co-0.4SiC晶须质量配比，过渡层按83.9WC-6TiC-10Co-0.1石墨烯质量配比，芯层按75.6WC-9TiC-15Co-0.4SiC晶须质量配比配料。
(2)石墨烯采用N,N-二甲基甲酰胺为分散溶剂，加入80％质量比十二烷基苯磺酸钠在100℃水浴加热超声分散30min制得石墨烯悬浮液；纳米TiC、纳米SiC晶须分散采用无水乙醇为分散溶剂，加入相对纳米材料质量1.0％聚乙二醇配置成悬浮液在100℃水浴加热超声分散30min，加入亚微米WC及Co100℃水浴加热下继续超声分散30min得到硬质合金粉体悬浮液。
(3)同实例一中步骤(3)。
(4)采用二步烧结的热压烧结工艺。在真空度保持在10Pa以下，按60℃/min升温至1400℃，保温1min然后按60℃/min冷却至1300℃保温6h然后随炉冷却；在室温至1000℃期间，压力保持15MPa，1000-1400℃压力保持40MPa。
至烧结程序运行结束，即可获得表面贫钴梯度硬质合金，其力学性能为：抗弯强度1990±26.5MPa，维氏硬度HV30 2335.82±86.5kgf/mm2，断裂韧性13.42±1.3MPa·m1/2。
实施例3
(1)以0.4μm碳化钨(WC)、0.5μm钴(Co)、40nm碳化钛(TiC)、100nm碳化钒(VC)、80nm碳化铬(Cr3C2)及多层石墨烯纳米片(厚度：1-2nm，片层大小：5-10um)为原料，表层按90.8WC-3TiC-5Co-0.8VC-0.4Cr3C2质量配比，过渡层按83.9WC-6TiC-10Co-0.1石墨烯质量配比，芯层按74.8WC-9TiC-15Co-0.8VC-0.4Cr3C2质量配比配料。
(2)石墨烯采用石墨烯放入N-甲基-2-吡咯烷酮与无水乙醇混合溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮：无水乙醇＝9:1)为分散溶剂，加入60％质量比聚乙烯吡咯烷酮在100℃水浴加热超声分散30min制得石墨烯悬浮液；纳米TiC、VC/Cr3C2分散采用无水乙醇为分散溶剂，加入相对纳米颗粒质量1.0％聚乙二醇配置成悬浮液在100℃水浴加热超声分散30min，加入亚微米WC及Co100℃水浴加热下继续超声分散30min得到硬质合金粉体悬浮液。
(3)同实例一中步骤(3)。
(4)采用一步步烧结的热压烧结工艺。在真空度保持在10Pa以下，按60℃/min升温至1400℃，保温15min然后随炉冷却；在室温至1000℃期间，压力保持15MPa，1000-1400℃压力保持40MPa。
至烧结程序运行结束，即可获得表面贫钴梯度硬质合金，其力学性能为：抗弯强度1982±32.4MPa，维氏硬度HV30 2296.76±90.3kgf/mm2，断裂韧性12.39±1.6MPa·m1/2。

Claims (2)

1.一种添加石墨烯的梯度硬质合金刀具材料，其特征是：梯度层包括对称的5层，自表及里，硬质相亚微米碳化钨含量减小，硬质相纳米碳化钛含量增多，粘结相含量增大；石墨烯、纳米碳化钒、纳米碳化铬、纳米碳化硅晶须含量有三种设置：自表及里，石墨烯含量增大，三层均无碳化钒、碳化铬及碳化硅晶须；过渡层含有石墨烯，表层及芯层含有复式晶粒增长抑制剂碳化钒与碳化铬比例为2:1或者碳化硅晶须的其中一种；过渡层及芯层含有石墨烯，表层含有复式晶粒增长抑制剂碳化钒与碳化铬比例为2:1或者碳化硅晶须的其中一种；表层按90.8～91.95WC-3TiC-5Co-0或0.05～0.1石墨烯-0或0.8VC-0或0.4Cr3C2-0或0.4SiC晶须质量配比，过渡层按83.85～83.9WC-6TiC-10Co-0.1～0.15石墨烯质量配比，芯层按74.8～75.88WC-9TiC-15Co-0或0.15～0.2石墨烯-0或0.8VC-0或0.4Cr3C2-0或0.4SiC晶须质量配比；其中,添加的WC粉末的平均粒度为100-400nm,TiC粉末的平均粒度为50-100nm,Co粉末的平均粒度为100-500nm，石墨烯层数为1-40层，VC粉末的平均粒度为50-100nm，Cr3C2粉末的平均粒度为50-100nm，SiC晶须直径≤300nm，长径比≥10。
2.根据权利要求1所述的一种添加石墨烯的梯度硬质合金刀具材料的快速制备方法，其特征是包括以下步骤:
(1)配料
表层按90.8～91.95WC-3TiC-5Co-0或0.05～0.1石墨烯-0或0.8VC-0或0.4Cr3C2-0或0.4SiC晶须质量配比，过渡层按83.85～83.9WC-6TiC-10Co-0.1～0.15石墨烯质量配比，芯层按74.8～75.88WC-9TiC-15Co-0或0.15～0.2石墨烯-0或0.8VC-0或0.4Cr3C2-0或0.4SiC晶须质量配比；
(2)石墨烯及硬质合金粉体的分散
石墨烯分散采用有机溶剂无水乙醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺中至少一种作为分散溶剂，加入相对石墨烯质量10-100％的表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠中至少一种，配制成石墨烯悬浮液，将悬浮液在100℃水浴加热超声分散10～30min；纳米TiC分散采用无水乙醇为分散溶剂，加入相对纳米TiC颗粒质量1.0％聚乙二醇配置成悬浮液在100℃水浴加热超声分散10～30min；纳米VC、纳米Cr3C2纳米SiC晶须分散工艺与纳米TiC分散工艺相同；
(3)混料
按照步骤(1)配比，将亚微米WC及Co与步骤(2)制得的纳米材料悬浮液混合，在100℃水浴加热继续超声分散10～30min得到硬质合金粉体悬浮液，然后将步骤(2)中分散好的石墨烯悬浮液，在强烈搅拌的状态下滴加到硬质合金粉末悬浮液继续超声分散10～30min；按一定的球料比加入磨球，球磨10～30小时，然后在真空干燥箱中干燥，过筛即得分散良好的石墨烯硬质合金粉体；
(4)装料与烧结
根据模具大小及梯度层厚度计算出各梯度层粉末重量，采用分层铺压法装料，将5层梯度粉体压制成型；采用一步烧结或者二步烧结的热压烧结工艺；一步烧结工艺：在真空度保持在10Pa以下，按60℃/min升温至1350-1450℃，保温10-30min然后随炉冷却；在室温至1000℃期间，压力保持15MPa，1000-1350～1450℃压力保持40MPa；二步烧结工艺：在真空度保持在10Pa以下，按60℃/min升温至1400-1450℃，保温1-5min然后按60℃/min冷却至1250-1300℃保温1-6h然后随炉冷却；在室温至1000℃期间，压力保持15MPa，1000-1350～1450℃压力保持40MPa。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112251658B (zh) * 2020-10-22 2021-11-26 常州润睿特种合金有限公司 一种超细晶粒梯度硬质合金及其制备方法和应用方法
CN112518262B (zh) * 2020-11-11 2022-07-29 河北小蜜蜂工具集团有限公司 一种可切割不锈钢材的通用型圆锯片及制备方法
CN115125425A (zh) * 2022-06-28 2022-09-30 叶惠明 一种面向金属加工的硬质合金材料及其制备方法
CN115896577B (zh) * 2022-09-23 2024-02-23 山东大学 一种多尺度梯度硬质合金材料及其制备方法与应用
CN115652122B (zh) * 2022-10-09 2023-06-16 成都川硬合金材料有限责任公司 一种硬质合金及其制备工艺
CN115740486B (zh) * 2022-12-16 2023-08-29 河源市蓝海米克模具刀具有限公司 一种光固化打印硬质合金刀具及其制备方法
CN116713891A (zh) * 2023-05-15 2023-09-08 黑龙江科技大学 一种径向晶粒梯度铝合金管材制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106216687A (zh) * 2016-08-26 2016-12-14 山东大学 一种梯度碳化钨基微纳复合刀具材料及其制备方法
CN106987752A (zh) * 2017-05-02 2017-07-28 四川大学 一种表面渗碳的梯度硬质合金制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106216687A (zh) * 2016-08-26 2016-12-14 山东大学 一种梯度碳化钨基微纳复合刀具材料及其制备方法
CN106987752A (zh) * 2017-05-02 2017-07-28 四川大学 一种表面渗碳的梯度硬质合金制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Enhancing stability of Co gradient in nano-structured WC–Co;Ali NASSER等;《Journal of the Ceramic Society of Japan》;20161231;1191-1198 *

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