CN107794429A - 一种硬质合金刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种硬质合金刀具，其主要特征在于，由以下重量份原料组成：65～78分硬质相、10～12份粘结相、6～8份抑制相、2～4份增硬相。本发明提供的一种硬质合金刀具，克服了现有技术的缺陷，制造工艺简单，有效提高了硬质合金刀具的硬度、强度和韧性。

Description

一种硬质合金刀具
技术领域
本发明属于刀具加工技术领域，特别是涉及一种硬质合金刀具。
背景技术
硬质合金因其具有高硬度和耐磨性的特点，而被广泛用来制作耐磨零件、切削工具、模具、矿山采掘工具、地质钻探工具、石油开采工具、结构零件、耐高温高压的缸体和机械密封零件等。目前，硬质合金切削工具的切削速度比碳素钢的高百倍，比高速钢的高4-7倍，但是，它们普遍存在抗弯强度低、冲击韧性差、脆性大和易磨损的问题，为了解决上述问题，大多会对硬质合金刀具进行热处理。现有的一种硬质合金刀具的热处理采用盐浴淬火或者油淬火，再进行回火处理工艺，这种处理工艺虽然能提高合金刀具的硬度、抗弯强度、韧性、耐磨性等综合性能，但是所产生的刀具性能不稳定，硬度和韧性有所欠缺。
发明内容
鉴于此，本发明提供的一种硬质合金刀具，能够有效解决现有硬质合金刀具所产生的刀具性能不稳定的问题，有效提高刀具的硬度和韧性。
本发明提供的一种硬质合金刀具，其技术方案如下：
一种硬质合金刀具，由以下重量份原料组成：65～78分硬质相、10～12份粘结相、6～8份抑制相、2～4份增硬相；
所述硬质相是由以下质量百分比的原料组成：16～18%碳化钨、3～5%碳化钽、0.8～1.2%碳化铌、2.5～3.0%碳化钛、0.6～0.8%钕、余量为碳化硅；
所述的粘结相是由以下质量百分比的原料组成：4～8%镍化铝、24～32%钴、余量为羟基铁粉；
所述抑制相是由以下质量百分比的原料组成：3～6%碳化铌、10～15%碳化铊、10～15%石墨烯，余量为碳化钒；
所述的增硬相是由以下质量百分比的原料组成：60～70%碳化铬、12～18%二氧化钛，余量为二氧化锆。
硬质合金刀具通过如下工艺步骤制成：
1）湿磨：按上述比例称取的各原料，通过滚筒式球磨机进行湿磨，湿磨介质为无水乙醇，研磨球为硬质合金球，硬质合金球的粒度为10～20mm；
2）干燥：在真空干燥箱中，将湿磨后的浆料进行干燥，湿度控制在80～110℃、真空度0～-0.12Pa下，干燥4～6小时；
3）烧结：将干燥好的份料，在烧结炉中进行真空烧结成型，烧结温度850～1078℃，烧结时间2～3小时。
本发明提供的一种硬质合金刀具，与现有技术相比具有如下的有益效果：
1）塑性较好，制造中容易成型，降低了制造难度和成本；
2）采用了羟基粉末，避免了制造中的晶粒聚集，能获得较为均匀的粘结分布；
3）通过材料的配合，提供了优良的铁镍基的掺杂，从而提高了硬质合金的强度和断裂韧性；
4）使用寿命较长，制造简单，同时具有很高的硬度、强度和韧性。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效，本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明：
实施例1
一种硬质合金刀具，由以下重量份原料组成：65～78分硬质相、10～12份粘结相、6～8份抑制相、2～4份增硬相；
所述硬质相是由以下质量百分比的原料组成：16～18%碳化钨、3～5%碳化钽、0.8～1.2%碳化铌、2.5～3.0%碳化钛、0.6～0.8%钕、余量为碳化硅；
所述的粘结相是由以下质量百分比的原料组成：4～8%镍化铝、24～32%钴、余量为羟基铁粉；
所述抑制相是由以下质量百分比的原料组成：3～6%碳化铌、10～15%碳化铊、10～15%石墨烯，余量为碳化钒；
所述的增硬相是由以下质量百分比的原料组成：60～70%碳化铬、12～18%二氧化钛，余量为二氧化锆。
硬质合金刀具通过如下工艺步骤制成：
1）湿磨：按上述比例称取的各原料，通过滚筒式球磨机进行湿磨，湿磨介质为无水乙醇，研磨球为硬质合金球，硬质合金球的粒度为10～20mm；
2）干燥：在真空干燥箱中，将湿磨后的浆料进行干燥，湿度控制在80～110℃、真空度0～-0.12Pa下，干燥4～6小时；
3）烧结：将干燥好的份料，在烧结炉中进行真空烧结成型，烧结温度850℃，烧结时间3小时。
实施例2
一种硬质合金刀具，由以下重量份原料组成：65～78分硬质相、10～12份粘结相、6～8份抑制相、2～4份增硬相；
所述硬质相是由以下质量百分比的原料组成：16～18%碳化钨、3～5%碳化钽、0.8～1.2%碳化铌、2.5～3.0%碳化钛、0.6～0.8%钕、余量为碳化硅；
所述的粘结相是由以下质量百分比的原料组成：4～8%镍化铝、24～32%钴、余量为羟基铁粉；
所述抑制相是由以下质量百分比的原料组成：3～6%碳化铌、10～15%碳化铊、10～15%石墨烯，余量为碳化钒；
所述的增硬相是由以下质量百分比的原料组成：60～70%碳化铬、12～18%二氧化钛，余量为二氧化锆。
硬质合金刀具通过如下工艺步骤制成：
1）湿磨：按上述比例称取的各原料，通过滚筒式球磨机进行湿磨，湿磨介质为无水乙醇，研磨球为硬质合金球，硬质合金球的粒度为10～20mm；
2）干燥：在真空干燥箱中，将湿磨后的浆料进行干燥，湿度控制在80～110℃、真空度0～-0.12Pa下，干燥4～6小时；
3）烧结：将干燥好的份料，在烧结炉中进行真空烧结成型，烧结温度1078℃，烧结时间2小时。
通过试验，本发明的刀具寿命较现有技术提高20%以上。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明，任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变，因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (2)

1.一种硬质合金刀具，其主要特征在于，由以下重量份原料组成：65～78分硬质相、10～12份粘结相、6～8份抑制相、2～4份增硬相；
所述硬质相是由以下质量百分比的原料组成：16～18%碳化钨、3～5%碳化钽、0.8～1.2%碳化铌、2.5～3.0%碳化钛、0.6～0.8%钕、余量为碳化硅；
所述的粘结相是由以下质量百分比的原料组成：4～8%镍化铝、24～32%钴、余量为羟基铁粉；
所述抑制相是由以下质量百分比的原料组成：3～6%碳化铌、10～15%碳化铊、10～15%石墨烯，余量为碳化钒；
所述的增硬相是由以下质量百分比的原料组成：60～70%碳化铬、12～18%二氧化钛，余量为二氧化锆；
所述硬质合金刀具制作工艺如下：
1）湿磨：按上述比例称取的各原料，通过滚筒式球磨机进行湿磨，湿磨介质为无水乙醇，研磨球为硬质合金球，硬质合金球的粒度为10～20mm；
2）干燥：在真空干燥箱中，将湿磨后的浆料进行干燥，湿度控制在80～110℃、真空度0～-0.12Pa下，干燥4～6小时；
3）烧结：将干燥好的份料，在烧结炉中进行真空烧结成型，烧结温度850～1078℃，烧结时间2～3小时。
2.根据权利要求1所述的一种硬质合金刀具，其主要特征在于：所述烧结步骤中，将干燥好的份料，在烧结炉中进行真空烧结成型，烧结温度850℃，烧结时间3小时。
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