CN110241420A - 一种硬质合金材料和硬质合金样件 - Google Patents

一种硬质合金材料和硬质合金样件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种硬质合金材料和硬质合金样件。本发明公开了一种硬质合金材料，由以下组分制成：金属粘接剂、石墨、碳化钨和晶粒抑制剂；晶粒抑制剂包括：VC、TiC、Cr3C2或TaC；金属粘接剂包括：钴或镍；成型粘接剂包括：石蜡或聚乙二醇。本发明中，硬质合金材料中石墨的添加可以弥补碳元素的损失，晶粒抑制剂可以抑制WC晶粒超快的生长速度，从而降低超大WC晶粒、孔隙、η相的缺陷，使得硬质合金成型样件的硬度、耐磨性能、抗弯强度、断裂韧性得到提高。

Description

一种硬质合金材料和硬质合金样件
技术领域
本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种硬质合金材料和硬质合金样件。
背景技术
硬质合金材料是由难熔金属的硬质化合物(通常是WC、TiC、TaC、NbC)和粘结金属(通常是Co、Ni、Fe)通过粉末冶金工艺制成的一种复合材料，具有高强度，高硬度，耐腐蚀，高耐磨性、良好的韧性等独特性能，被广泛地应用于切削刀具，地质矿山刀具，成型模具和结构耐磨件等领域。
目前，常规硬质合金粉体材料在激光增材制备过程中，易发生显著的C元素损失和WC晶粒快速长大的问题，这将导致成型部件出现超大WC晶粒、孔隙、η相等缺陷，从而导致硬质合金材料硬度、耐磨性、抗弯强度、断裂韧性差。
发明内容
本发明提供了一种硬质合金材料和硬质合金样件，解决了现有的硬质合金粉体材料在激光增材制备过程中易发生显著的C元素损失和WC晶粒快速长大，导致硬质金样件硬度、耐磨性、抗弯强度、断裂韧性差的问题。
其具体技术方案如下：
本发明提供了一种硬质合金材料，由以下组分制成：
金属粘接剂、石墨、碳化钨、晶粒抑制剂和成型粘接剂；
所述晶粒抑制剂包括：VC、TiC、Cr3C2或TaC，优选为VC或Cr3C2。
所述金属粘接剂包括：钴或镍；
所述成型粘接剂包括：石蜡或聚乙二醇。
本发明中，硬质合金材料中石墨的添加可以弥补硬质合金在激光增材制备过程中碳元素的损失，晶粒抑制剂可以抑制WC晶粒超快的生长速度，从而降低超大WC晶粒、孔隙、η相的缺陷，使得硬质合金成型样件的硬度和耐磨性能提高。
优选地，按重量份数计，由以下组分制成：
所述金属粘接剂4-50份；
所述石墨0.2-4.5份；
所述晶粒抑制剂0.5-20份；
所述成型粘接剂2～10份；
余量为所述碳化钨。
更优选地，按重量份数计，由以下组分制成：
所述金属粘接剂20-50份；
所述石墨2-4.5份；
所述晶粒抑制剂10-15份；
所述成型粘接剂2～5份；
余量为所述碳化钨。
进一步优选为，所述金属粘接剂20份；
所述石墨1.8份；
所述晶粒抑制剂10份；
所述成型粘接剂2份；
所述碳化钨66.2份
本发明中，硬质合金材料各组分采用上述重量份数，石墨可以确保在硬质合金在制备过程中碳元素的损失得到充分补偿，使得钨元素与碳元素的质量比维持在1：1，比常规硬质合金更过量的晶粒抑制剂的加入可以更有效地通过改变硬质合金液相烧结过程中的溶解析出动力学过程来可以抑制WC晶粒超快的生长速度，进一步降低超大WC晶粒、孔隙、η相的缺陷，使得硬质合金材料的硬度和耐磨性能提高。
优选地，所述石墨的粒径为0.01-1微米。
本发明还提供了一种硬质合金样件，将上述硬质合金材料采用选区激光熔化法制备得到硬质合金样件。
本发明还提供了上述硬质合金材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将金属粘接剂、石墨、碳化钨、晶粒抑制剂和成型粘接剂混合后溶于第一溶剂中，得到混合料；
步骤2：将所述混合料造粒后依次进行脱蜡、烧结，得到硬质合金材料。
本发明中硬质合金材料为球形粉末颗粒。
优选地，所述第一溶剂为有机溶剂或水；所述有机溶剂选自无水乙醇、丙酮、正庚烷或四氯化碳，更优选为正庚烷。
优选地，所述第一溶剂与所述混合后得到的混合物的质量比为(1-5)：100，更优选为2：100。
优选地，所述造粒得到的颗粒的粒径为0.1-120微米，更优选为50微米。
优选地，所述造粒具体为喷雾造粒或流化床造粒。
本发明步骤1中，得到混合料之前，还包括：球磨；所述球磨的转速为50-500r/min，优选为200r/min，时间为1h～36h，优选为12-24h。
本发明步骤2中，所述喷雾造粒的雾化气压为0.3Mpa～1.2Mpa，优选为0.3Mpa，进口温度为80～120℃，优选为120℃，出口温度为40～100℃，优选为60℃；所述造粒得到球形颗粒；所述烧结温度为800-1450℃，时间为2-8h，优选为850℃，2h，升温速度均为3℃/min-12℃/min；所述脱蜡的方法为：采用真空烧结或氢气、氮气、氩气的气氛保护烧结，烧结温度为300-550℃，时间为1～8h，优选为550℃，2h。
本发明中，选择性激光熔化技术(Selective Laser Melting，SLM)是一种先进的激光增材制造技术，利用激光对各层的金属粉末材料进行选择性扫描熔化成型，逐步堆叠成三维金属零件。整个加工过程在通有惰性气体保护的加工室中进行，以避免金属在高温下与其他气体发生反应。无需特殊的夹具或模具，操作简便，十分适合生产具有复杂型腔、难加工的汽车零部件。此外，SLM成型件表面质量好、零件精度高，具有更多的非加工面。本发明采用气氛反应选区激光熔化3D打印方法制备硬质合金材料，可以显著降低硬质合金制件制备成本，提高部件设计优化自由度，增加复杂结构零部件几何、尺寸、空洞分布设计制备，有效缩短转向节的生产周期。但现阶段对于选区激光熔化成型硬质合金材料在选区激光扫描熔化打印过程中也会发生C元素损失和WC晶粒长大的问题，本发明通过添加石墨可以弥补碳元素的损失，比常规硬质合金更过量的晶粒抑制剂可以抑制WC晶粒超快的生长速度从而使得本发明硬质合金粉体材料在选区激光熔化法增材制造工艺过程制备得到的硬质合金打印样件比采用常规硬质合金粉体材料通过同样的选区激光熔化法增材制造制备的硬质合金样件的各项机械性能显著提高，且相对于传统硬质合金在制备尺寸和形状具有更高的自由度，制造周期缩短，提高加工效率，具有广阔的应用前景。
本发明中，选区激光熔化成型打印的内部填充扫描方式包括条形扫描、无图案扫描、棋盘格扫描，优选为棋盘格扫描方式，单位棋盘格的激光向量数目均为40-80；选区激光熔化成型打印的激光功率为220-320W、扫描速度为513-1186mm/s、扫描间距为0.045-0.07mm、切片层厚为0.01-0.2、激光光斑直径均为0.06mm；气氛为氮气和/或氩气，其中氮气与氩气的体积比为0:100到100:0；氧含量均控制在1000PPm以下；基板预热温度为20-500℃，优选为300℃。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明提供了一种硬质合金材料，由以下组分制成：金属粘接剂、石墨、碳化钨、晶粒抑制剂和成型粘接剂；晶粒抑制剂包括：VC、TiC、Cr3C2或TaC；金属粘接剂包括：钴或镍；成型粘接剂包括：石蜡或聚乙二醇。
本发明中，硬质合金材料中石墨的添加可以弥补碳元素的损失，晶粒抑制剂可以抑制WC晶粒超快的生长速度，从而降低超大WC晶粒、孔隙、η相的缺陷，使得硬质合金材料的硬度和耐磨性能提高。由实验数据可知，加入晶粒抑制剂和石墨的硬质合金样件的硬度为1687.5以上，耐磨性数为4.3krev/cm3以上，抗弯强度σbb可达2998Mpa，断裂韧性KIC可达19.5。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例3提供的硬质合金样件的扫描电镜图(放大倍数250倍)；
图2为本发明实施例3提供的硬质合金样件的扫描电镜图(放大倍数2000倍)；
图3为本发明对比例1提供的硬质合金样件的扫描电镜图(放大倍数250倍)；
图4为本发明对比例1提供的硬质合金样件的扫描电镜图(放大倍数2000倍)。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种硬质合金材料和硬质合金样件，用于解决现有的硬质合金粉体材料在激光增材制备过程中易发生显著的C元素损失和WC晶粒快速长大，导致硬质金样件硬度、抗弯强度、断裂韧性、耐磨性差的问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例采用选区激光熔化3D打印技术制备硬质合金样件，具体包括以下步骤：
[1]取钴20份、石墨1.8份，其余余量为碳化钨；
[2]混料：将步骤[1]原料按上述配比加入2wt.％石蜡及正庚烷进行混合球磨，球磨时间6h，球磨转速200r/min，得到均匀的混合料；
[3]造粒：将步骤[2]中得到的混合料进行喷雾造粒，雾化气压为0.3MPa，进口温度为120℃、出口温度为60℃，得到球形颗粒；
[4]粉末脱胶及预烧：将步骤[3]中得到的球形颗粒进行氢气气氛保护烧结，脱胶烧结温度为350℃，粉末预烧烧结温度为850℃，升温速度为5℃/min，烧结时间均为4h，得到选区激光打印粉末颗粒；
[5]激光扫描打印：将步骤[4]中得到粉末颗粒进行选区激光熔化成型打印，单位棋盘格内部填充扫描激光向量数为45，激光功率为220W、激光扫描速度为513mm/s、激光扫描间距为0.045mm、切片层厚为0.02、激光光斑直径为0.06mm，基板预热温度为250℃，成型气氛为氮、氩混合气；N2所占混合气体积分数为1％，氧含量控制在800PPm以下，最终得到所需的选区激光熔化成型硬质合金样件。
实施例2
本实施例采用选区激光熔化3D打印技术制备硬质合金样件，具体包括以下步骤：
[1]取钴20份、Cr3C210份、其余余量为碳化钨；
[2]混料：将步骤[1]原料按上述配比加入2wt.％石蜡及正庚烷进行混合球磨，球磨时间6h，球磨转速200r/min，得到均匀的混合料；
[3]造粒：将步骤[2]中得到的混合料经过喷雾造粒，雾化气压为0.3MPa，进口温度为120℃、出口温度为60℃，得到球形颗粒；
[4]粉末脱胶及预烧：将步骤[3]中得到的球形颗粒进行氢气气氛保护烧结,脱胶烧结温度为350℃，粉末预烧烧结温度为850℃，升温速度为5℃/min，烧结时间均为4h，得到选区激光打印粉末颗粒；
[5]激光扫描打印：将步骤[4]中得到粉末颗粒进行选区激光熔化成型打印，单位棋盘格内部填充扫描激光向量数为45，激光功率为200W、激光扫描速度为613mm/s、激光扫描间距为0.055mm、切片层厚为0.02、激光光斑直径为0.06mm，基板预热温度为250℃，成型气氛为氮、氩混合气；N2所占混合气体积分数为1％，氧含量控制在800PPm以下，最终得到所需的选区激光熔化成型硬质合金样件。
实施例3
本实施例采用选区激光熔化3D打印技术制备硬质合金样件，具体包括以下步骤：
[1]取钴20份、Cr3C210份、石墨1.8份，其余余量为碳化钨；
[2]混料：将步骤[1]原料按上述配比加入2wt.％石蜡及正庚烷进行混合球磨，球磨时间6h，球磨转速200r/min，得到均匀的混合料；
[3]造粒：将步骤[2]中得到的混合料经过喷雾造粒，雾化气压为0.3MPa，进口温度为120℃、出口温度为60℃，得到球形颗粒；
[4]粉末脱胶及预烧：将步骤[3]中得到的球形颗粒进行氢气气氛保护烧结，脱胶烧结温度为350℃，粉末预烧烧结温度为850℃，升温速度为5℃/min，烧结时间均为4h，得到选区激光打印粉末颗粒；
[5]激光扫描打印：将步骤[4]中得到粉末颗粒进行选区激光熔化成型打印，单位棋盘格内部填充扫描激光向量数为45，激光功率为200W、激光扫描速度为613mm/s、激光扫描间距为0.055mm、切片层厚为0.02、激光光斑直径为0.06mm，基板预热温度为250℃，成型气氛为氮、氩混合气；N2所占混合气体积分数为1％，氧含量控制在800PPm以下，最终得到所需的选区激光熔化成型硬质合金样件。
实施例4
本实施例采用选区激光熔化3D打印技术制备硬质合金样件，具体包括以下步骤：
[1]取镍20份、石墨1.8份，其余余量为碳化钨；
[2]混料：将步骤[1]原料按上述配比加入2wt.％石蜡及正庚烷进行混合球磨，球磨时间6h，球磨转速200r/min，得到均匀的混合料；
[3]造粒：将步骤[2]中得到的混合料进行喷雾造粒，雾化气压为0.3MPa，进口温度为120℃、出口温度为60℃，得到球形颗粒；
[4]粉末脱胶及预烧：将步骤[3]中得到的球形颗粒进行氢气气氛保护烧结，脱胶烧结温度为350℃，粉末预烧烧结温度为850℃，升温速度为5℃/min，烧结时间均为4h，得到选区激光打印粉末颗粒；
[5]激光扫描打印：将步骤[4]中得到粉末颗粒进行选区激光熔化成型打印，单位棋盘格内部填充扫描激光向量数为45，激光功率为220W、激光扫描速度为513mm/s、激光扫描间距为0.045mm、切片层厚为0.02、激光光斑直径为0.06mm，基板预热温度为250℃，成型气氛为氮、氩混合气；N2所占混合气体积分数为1％，氧含量控制在800PPm以下，最终得到所需的选区激光熔化成型硬质合金样件。
实施例5
本实施例采用选区激光熔化3D打印技术制备硬质合金样件，具体包括以下步骤：
[1]取镍20份、VC10份、其余余量为碳化钨；
[2]混料：将步骤[1]原料按上述配比加入2wt.％石蜡及正庚烷进行混合球磨，球磨时间6h，球磨转速200r/min，得到均匀的混合料；
[3]造粒：将步骤[2]中得到的混合料经过喷雾造粒，雾化气压为0.3MPa，进口温度为120℃、出口温度为60℃，得到球形颗粒；
[4]粉末脱胶及预烧：将步骤[3]中得到的球形颗粒进行氢气气氛保护烧结，脱胶烧结温度为350℃，粉末预烧烧结温度为850℃，升温速度为5℃/min，烧结时间均为4h，得到选区激光打印粉末颗粒；
[5]激光扫描打印：将步骤[4]中得到粉末颗粒进行选区激光熔化成型打印，单位棋盘格内部填充扫描激光向量数为45，激光功率为200W、激光扫描速度为613mm/s、激光扫描间距为0.055mm、切片层厚为0.02、激光光斑直径为0.06mm，基板预热温度为250℃，成型气氛为氮、氩混合气；N2所占混合气体积分数为1％，氧含量控制在800PPm以下，最终得到所需的选区激光熔化成型硬质合金样件。
实施例6
本实施例采用选区激光熔化3D打印技术制备硬质合金样件，具体包括以下步骤：
[1]取镍20份、VC10份、石墨1.8份，其余余量为碳化钨；
[2]混料：将步骤[1]原料按上述配比加入2wt.％石蜡及正庚烷进行混合球磨，球磨时间6h，球磨转速200r/min，得到均匀的混合料；
[3]造粒：将步骤[2]中得到的混合料经过喷雾造粒，雾化气压为0.3MPa，进口温度为120℃、出口温度为60℃，得到球形颗粒；
[4]粉末脱胶及预烧：将步骤[3]中得到的球形颗粒进行氢气气氛保护烧结,脱胶烧结温度为350℃，粉末预烧烧结温度为850℃，升温速度为5℃/min，烧结时间均为4h，得到选区激光打印粉末颗粒；
[5]激光扫描打印：将步骤[4]中得到粉末颗粒进行选区激光熔化成型打印，单位棋盘格内部填充扫描激光向量数为45，激光功率为200W、激光扫描速度为613mm/s、激光扫描间距为0.055mm、切片层厚为0.02、激光光斑直径为0.06mm，基板预热温度为250℃，成型气氛为氮、氩混合气；N2所占混合气体积分数为1％，氧含量控制在800PPm以下，最终得到所需的选区激光熔化成型硬质合金样件。
对比例1
本对比例采用选区激光熔化3D打印技术制备硬质合金样件，具体包括以下步骤：
[1]取钴20份、其余余量为碳化钨；
[2]混料：将步骤[1]原料按上述配比加入2wt.％石蜡及正庚烷进行混合球磨，球磨时间6h，球磨转速200r/min，得到均匀的混合料；
[3]造粒：将步骤[2]中得到的混合料经过喷雾造粒，雾化气压为0.3MPa，进口温度为120℃、出口温度为60℃，得到球形颗粒；
[4]粉末脱胶及预烧：将步骤[3]中得到的球形颗粒进行氢气气氛保护烧结,脱胶烧结温度为350℃，粉末预烧烧结温度为850℃，升温速度为5℃/min，烧结时间均为4h，得到选区激光打印粉末颗粒；
[5]激光扫描打印：将步骤[4]中得到粉末颗粒进行选区激光熔化成型打印，单位棋盘格内部填充扫描激光向量数为45，激光功率为200W、激光扫描速度为613mm/s、激光扫描间距为0.055mm、切片层厚为0.02、激光光斑直径为0.06mm，基板预热温度为250℃，成型气氛为氮、氩混合气；N2所占混合气体积分数为1％，氧含量控制在800PPm以下，最终得到所需的选区激光熔化成型硬质合金样件。
实施例7
对实施例3和对比例1制备的选区激光熔化硬质合金样件进行扫描电镜显微结构观察。
从图1至4可以看出，对比例1产生了裂纹和孔隙，对比对比例1未加入石墨和晶粒抑制剂的用于选区激光熔化硬质合金材料，实施例3通过加入石墨，可以有效地减少选区激光熔化硬质合金显微裂纹的产生，加入晶粒抑制剂后，明显地使硬质合金制件的微观晶粒生长得到抑制，有效地降低了晶粒尺寸。
实施例8
对实施例1至6和对比例1制备的选区激光熔化硬质合金样件按照硬质合金维氏硬度标准GB/T 4340检测，载荷为30Kg以及ASTM B611标准的耐磨性测试、ASTM B406标准抗弯强度测试、GB/T4161-84标准断裂韧性测试，具体结果如表1所示。
从表1可以看出，以WC-CO、WC-Ni为基础，通过加入石墨，可以提高硬质合金材料的硬度、耐磨性能、抗弯强度和断裂韧性，加入晶粒抑制剂后，进一步提高硬质合金材料的硬度、耐磨性能、抗弯强度和断裂韧性。
表1选区激光熔化硬质合金样件的硬度、耐磨性能、抗弯强度、断裂韧性测试结果
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种硬质合金材料，其特征在于，由以下组分制成：
金属粘接剂、石墨、碳化钨、晶粒抑制剂和成型粘接剂；
所述晶粒抑制剂包括：VC、TiC、Cr3C2或TaC；
所述金属粘接剂包括：钴或镍；
所述成型粘接剂包括：石蜡或聚乙二醇。
2.根据权利要求1所述的硬质合金材料，其特征在于，按重量份数计，由以下组分制成：
所述金属粘接剂4-50份；
所述石墨0.2-4.5份；
所述晶粒抑制剂0-20份；
所述成型粘接剂2-10份；
余量为所述碳化钨。
3.根据权利要求2所述的硬质合金材料，其特征在于，按重量份数计，由以下组分制成：
所述金属粘接剂20-50份；
所述石墨1.8-4.5份；
所述晶粒抑制剂10-15份；
所述成型粘接剂2-5份；
余量为所述碳化钨。
4.一种硬质合金样件，其特征在于，将权利要求1至3任意一项所述的硬质合金材料采用选区激光熔化法，得到所述硬质合金样件。
5.根据权利要求4所述的硬质合金样件，其特征在于，所述硬质合金材料由以下制备方法制得：
步骤1：将金属粘接剂、石墨、碳化钨、晶粒抑制剂和成型粘接剂混合后溶于第一溶剂中，得到混合料；
步骤2：将所述混合料造粒后依次进行脱蜡、烧结，得到硬质合金材料。
6.根据权利要求5所述的硬质合金样件，其特征在于，所述第一溶剂选自无水乙醇、丙酮、正庚烷、四氯化碳或水。
7.根据权利要求5所述的硬质合金样件，其特征在于，所述第一溶剂与所述混合后得到的混合物的质量比为(1-5)：100。
8.根据权利要求5所述的硬质合金样件，其特征在于，所述造粒得到的颗粒的粒径为0.1-120微米。
9.根据权利要求5所述的硬质合金样件，其特征在于，所述造粒具体为喷雾造粒或流化床造粒。
10.根据权利要求5所述的硬质合金样件，其特征在于，所述脱蜡的温度为300-500℃，时间为0.1～3h；
所述烧结的温度为800-1450℃，时间为2～8h。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111020337A (zh) * 2020-01-02 2020-04-17 荆门德威格林美钨资源循环利用有限公司 一种应用于超细碳化钨制备的抑制剂及其制备方法
CN114570939A (zh) * 2022-03-09 2022-06-03 广东金瓷三维技术有限公司 一种用于3d打印的硬质合金材料体系及3d打印方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
倪培燊，等: "SLM打印制备WC-16%Co硬质合金工艺与样品特性研究", 《硬质合金》 *
张启修，赵秦生: "《钨钼冶金》", 30 September 2005, 北京：冶金工业出版社 *
范景莲: "《钨合金及其制备新技术》", 30 April 2006, 北京：冶金工业出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111020337A (zh) * 2020-01-02 2020-04-17 荆门德威格林美钨资源循环利用有限公司 一种应用于超细碳化钨制备的抑制剂及其制备方法
CN114570939A (zh) * 2022-03-09 2022-06-03 广东金瓷三维技术有限公司 一种用于3d打印的硬质合金材料体系及3d打印方法

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