CN109082580A - 一种硬质合金材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硬质合金材料，包括重量份数计的硬质相80‑90份、粘结相2‑20份和添加剂1‑10份，硬质相由WC和SiAlCN组成，WC占所述硬质合金材料的重量份数为60～88份，SiAlCN占所述硬质合金材料的重量份数为1‑20份，粘结相由Co和Ni构成，添加剂包括W、Cr、V、Mo、Ta、Nb、Ti、C和稀土元素中的一种或两种以上的混合。本发明制作的硬质合金具有较高的强度和抗氧化性能，能够提高硬质合金工具的高温强度、硬度和韧性。

Description

一种硬质合金材料
技术领域
本发明涉及硬质合金技术领域，具体地说是一种硬质合金材料。
背景技术
硬质合金号称“工业的牙齿”，是一种高效工具材料和结构材料，主要应用于数控机床精密加工刀具技术领域，还可用于模具和凿岩、矿山、建筑等工程机械耐磨技术领域，对工业发展和科技进步起到了重要的推动作用。
传统硬质合金是以Co、Ni、Fe单质元素为粘结相、以WC为硬质相。随着使用温度的升高，特别是在400℃以上，Co、Ni、Fe单质元素为粘结相和WC硬质相开始发生氧化，WC氧化生成WO3，Co氧化生成CoWO4，氧化物疏松多孔，不具有保护性，导致传统硬质合金抗弯强度、硬度等性能显著降低，高温使用寿命也显著降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种强度高、具有抗氧化性能的硬质合金材料。
一种硬质合金材料，包括重量份数计的硬质相80-90份、粘结相2-20份和添加剂1-10份，硬质相由WC和SiAlCN组成，WC占所述硬质合金材料的重量份数为60～88份，SiAlCN占所述硬质合金材料的重量份数为1-20份，粘结相由Co和Ni构成，添加剂包括W、Cr、V、Mo、Ta、Nb、Ti、C和稀土元素中的一种或两种以上的混合。
所述WC的粒度为0.05～1.5μm，SiAlCN的粒度为0.01～1μm，Co的粒度为5～10μm，Ni的粒度为2～8μm。
所述WC的平均粒度小于1.2μm。
所述粘结相中的Co和Ni的重量比为1:0.05～1:1。
所述硬质相为85份，粘结相为10份，添加剂为5份。
所述硬质相为90份，粘结相为8份，添加剂为2份。
本发明通过向硬质相中加入精确含量的SiAlCN，从而与粘结相混合均匀后用于制作硬质合金工具，能够使硬质相具有较高的硬度和抗氧化性能，能够提高制得的硬质合金工具高温强度、硬度和韧性。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明。
实施例一
一种硬质合金材料，包括重量份数计的硬质相80份、粘结相13份和添加剂7份，硬质相由WC和SiAlCN组成，WC占所述硬质合金材料的重量份数为60份，SiAlCN占所述硬质合金材料的重量份数为20份，粘结相由Co和Ni构成，添加剂为W和Cr的混合。
所述WC的粒度为0.05～1.5μm，尤其是WC的平均粒度小于1.2μm。SiAlCN的粒度为0.01～1μm，Co的粒度为5～10μm，Ni的粒度为2～8μm。粘结相中的Co和Ni的重量比为1:0.05～1:1。
实施例二
一种硬质合金材料，包括重量份数计的硬质相85份、粘结相10份和添加剂5份，硬质相由WC和SiAlCN组成，WC占所述硬质合金材料的重量份数为63份，SiAlCN占所述硬质合金材料的重量份数为22份，粘结相由Co和Ni构成，添加剂为W和Cr的混合。
所述WC的粒度为0.05～1.5μm，尤其是WC的平均粒度小于1.2μm。SiAlCN的粒度为0.01～1μm，Co的粒度为5～10μm，Ni的粒度为2～8μm。粘结相中的Co和Ni的重量比为1:0.05～1:1。
实施例三
一种硬质合金材料，包括重量份数计的硬质相90份、粘结相8份和添加剂2份，硬质相由WC和SiAlCN组成，WC占所述硬质合金材料的重量份数为80份，SiAlCN占所述硬质合金材料的重量份数为10份，粘结相由Co和Ni构成，添加剂为W和Cr的混合。
所述WC的粒度为0.05～1.5μm，尤其是WC的平均粒度小于1.2μm。SiAlCN的粒度为0.01～1μm，Co的粒度为5～10μm，Ni的粒度为2～8μm。粘结相中的Co和Ni的重量比为1:0.05～1:1。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种硬质合金材料，其特征在于，包括重量份数计的硬质相80-90份、粘结相2-20份和添加剂1-10份，硬质相由WC和SiAlCN组成，WC占所述硬质合金材料的重量份数为60～88份，SiAlCN占所述硬质合金材料的重量份数为1-20份，粘结相由Co和Ni构成，添加剂包括W、Cr、V、Mo、Ta、Nb、Ti、C和稀土元素中的一种或两种以上的混合。
2.根据权利要求1所述的硬质合金材料，其特征在于，所述WC的粒度为1.5～2.5μm，SiAlCN的粒度为0.01～1μm，Co的粒度为5～10μm，Ni的粒度为2～8μm。
3.根据权利要求2所述的硬质合金材料，其特征在于，所述WC的平均粒度小于1.2μm。
4.根据权利要求3所述的硬质合金材料，其特征在于，所述粘结相中的Co和Ni的重量比为1:0.06～1:2。
5.根据权利要求4所述的硬质合金材料，其特征在于，所述硬质相为85份，粘结相为10份，添加剂为5份。
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