CN108057894B - 一种梯度硬质合金圆棒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种梯度硬质合金圆棒，包括一用粒径为1～15μm硬质合金制作的基体，所述基体的前端设置有等径的用粒径为0.1～1μm硬质合金制作的梯度层。所述基体前端设置有伸入梯度层内的凸部，该凸部与基体一体成型。所述凸部前端面与梯度层前端面平齐。本装置结构简单，制作成本低廉。

Description

一种梯度硬质合金圆棒
技术领域
本发明涉及一种梯度硬质合金圆棒。
背景技术
硬质合金是高硬度、高强度、高耐磨的材料，在现代工业的众多领域都得到了广泛应用。硬质合金产品通常是以高硬度难熔金属的碳化物微米级粉末为主要成分，以钴或镍为粘结剂，在真空炉或氢气烧结炉中烧结而成的粉末冶金制品。
使用梯度硬质合金制作刀具，其基础为一梯度硬质合金制作的圆棒，因其一体制作，并需要采用粒径较小的硬质合金制作，以保证梯度层的硬度(硬质合金粒径越小，其制作成本和难度越高)，一旦梯度层磨损，就要将整根刀具扔掉，造成大量的成本浪费。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种梯度硬质合金圆棒，降低生产成本和生产难度，结构简单，使用方便。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种梯度硬质合金圆棒，包括一用粒径为1～15μm硬质合金制作的基体，所述基体的前端设置有等径的用粒径为0.1～1μm硬质合金制作的梯度层。
进一步的，所述基体前端设置有伸入梯度层内的凸部，该凸部与基体一体成型。
进一步的，所述凸部前端面与梯度层前端面平齐。
进一步的，所述基体和梯度层共同构成一圆柱。
进一步的，所述圆柱长度为30～100mm，外径为3～40mm。
进一步的，所述基体和梯度层的硬质合金均由WC粉、Co粉和Cr3C2粉构成。
进一步的，所述基体和梯度层的硬质合金均由WC粉、Co粉和VC粉构成。
进一步的，所述梯度层长度不小于圆柱长度的1/3。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本申请将原先整体采用较细粒径合金制作的圆棒，改成只在梯度层处采用该合金制作，基体采用较粗粒径合金制作，大大降低了生产难度和生产成本，结构简单。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例一的构造示意图。
图2为本发明实施例二的构造示意图。
图3为本发明实施例三的构造示意图。
图中：1-基体，2-梯度层，3-凸部。
具体实施方式
实施例一：如图1所示，一种梯度硬质合金圆棒，包括一用粒径为1～15μm硬质合金制作的基体1，所述基体的前端设置有等径的用粒径为0.1～1μm硬质合金制作的梯度层2。
本实施例中，所述基体和梯度层共同构成一圆柱。
本实施例中，所述圆柱长度为30、50、60、75或100mm，外径为3、6、25或40mm。根据需要选择相应的长度和外径
本实施例中，所述基体和梯度层的硬质合金均由WC粉、Co粉和Cr3C2粉(或用VC粉替换)构成。
本实施例中，所述梯度层长度不小于圆柱长度的1/3。
实施例二：如图2所示，一种梯度硬质合金圆棒，包括一用粒径为1～15μm硬质合金制作的基体1，所述基体的前端设置有等径的用粒径为0.1～1μm硬质合金制作的梯度层2。
本实施例中，所述基体前端设置有伸入梯度层内的凸部3，该凸部与基体一体成型。该凸部可以使梯度层与基体连接更紧密，同时更加节省梯度层的材料。
本实施例中，所述基体和梯度层共同构成一圆柱。
本实施例中，所述圆柱长度为30、50、60、75或100mm，外径为3、6、25或40mm。根据需要选择相应的长度和外径
本实施例中，所述基体和梯度层的硬质合金均由WC粉、Co粉和Cr3C2粉(或用VC粉替换)构成。
本实施例中，所述梯度层长度不小于圆柱长度的1/3。
实施例三：如图3所示，一种梯度硬质合金圆棒，包括一用粒径为1～15μm硬质合金制作的基体1，所述基体的前端设置有等径的用粒径为0.1～1μm硬质合金制作的梯度层2。
本实施例中，所述基体前端设置有伸入梯度层内的凸部3，所述凸部前端面与梯度层前端面平齐，该凸部与基体一体成型。该凸部可以使梯度层与基体连接更紧密，同时更加节省梯度层的材料。
本实施例中，所述基体和梯度层共同构成一圆柱。
本实施例中，所述圆柱长度为30、50、60、75或100mm，外径为3、6、25或40mm。根据需要选择相应的长度和外径
本实施例中，所述基体和梯度层的硬质合金均由WC粉、Co粉和Cr3C2粉(或用VC粉替换)构成。
本实施例中，所述梯度层长度不小于圆柱长度的1/3。
该圆棒，按以下步骤进行制作：
(1)制备基体的硬质合金混合料：分别称取WC粉、Co粉和Cr3C2粉(或用VC粉替换)进行原料配料，WC粉粒径d底为1-15μm，将混合均匀后的原料进行湿法球磨，湿法球磨结束后将湿法球磨后的混合料进行第一次湿式过筛，将第一次过筛后的混合料进行真空干燥，将真空干燥后的混合料进行第二次过筛，然后入蜡干燥，获得基体的硬质合金混合料；
(2)制备梯度层合金：分别称取WC粉、Co粉和Cr3C2粉(或用VC粉替换)进行原料配料，WC粉粒径d顶为0.1-1μm，将混合均匀后的原料进行湿法球磨，湿法球磨结束后将湿法球磨后的混合料进行第一次湿式过筛，将第一次过筛后的混合料进行真空干燥，将真空干燥后的混合料进行第二次过筛，然后入蜡干燥，获得梯度层的硬质合金混合料；
(3)装模压制：先将适量基体的硬质合金混合料装入成型模具，施加140MPa的压力压制，再将适量梯度层的硬质合金混合料装入模具内，施加压力100-140MPa将成型模具内的混合料压实，获得梯度硬质合金圆棒坯；
(4)烧结：将梯度硬质合金圆棒坯体，以1～3℃/min的速度升温，首先升温至300℃并保温250～300min，然后继续升温至1400-1450℃并保温烧结30-50min，然后以1℃/min降温，获得烧结后的梯度硬质合金圆棒。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种梯度硬质合金圆棒，其特征在于：包括一用粒径为1～15μm硬质合金制作的基体，所述基体的前端设置有等径的用粒径为0.1～1μm硬质合金制作的梯度层；所述基体前端设置有伸入梯度层内的凸部，该凸部与基体一体成型；所述基体和梯度层共同构成一圆柱；所述基体和梯度层的硬质合金均由WC粉、Co粉和Cr3C2或VC粉构成；所述圆棒的制备方法包括以下步骤：
(1)制备基体的硬质合金混合料：分别称取WC粉、Co粉和Cr3C2粉或VC粉进行原料配料，WC粉粒径d底为1-15μm，将混合均匀后的原料进行湿法球磨，湿法球磨结束后将湿法球磨后的混合料进行第一次湿式过筛，将第一次过筛后的混合料进行真空干燥，将真空干燥后的混合料进行第二次过筛，然后入蜡干燥，获得基体的硬质合金混合料；
(2)制备梯度层合金：分别称取WC粉、Co粉和Cr3C2粉或VC粉进行原料配料，WC粉粒径d顶为0.1-1μm，将混合均匀后的原料进行湿法球磨，湿法球磨结束后将湿法球磨后的混合料进行第一次湿式过筛，将第一次过筛后的混合料进行真空干燥，将真空干燥后的混合料进行第二次过筛，然后入蜡干燥，获得梯度层的硬质合金混合料；
(3)装模压制：先将适量基体的硬质合金混合料装入成型模具，施加140MPa的压力压制，再将适量梯度层的硬质合金混合料装入模具内，施加压力100-140MPa将成型模具内的混合料压实，获得梯度硬质合金圆棒坯；
(4)烧结：将梯度硬质合金圆棒坯体，以1～3℃/min的速度升温，首先升温至300℃并保温250～300min，然后继续升温至1400-1450℃并保温烧结30-50min，然后以1℃/min降温，获得烧结后的梯度硬质合金圆棒。
2.根据权利要求1所述的梯度硬质合金圆棒，其特征在于：所述凸部前端面与梯度层前端面平齐。
3.根据权利要求1所述的梯度硬质合金圆棒，其特征在于：所述圆柱长度为30～100mm，外径为3～40mm。
4.根据权利要求1所述的梯度硬质合金圆棒，其特征在于：所述梯度层长度不小于圆柱长度的1/3。
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