CN115679175A

CN115679175A - 一种钢结硬质合金

Info

Publication number: CN115679175A
Application number: CN202211316273.8A
Authority: CN
Inventors: 王小平
Original assignee: Changxing Junyi Machinery Co ltd
Current assignee: Changxing Junyi Machinery Co ltd
Priority date: 2022-10-26
Filing date: 2022-10-26
Publication date: 2023-02-03

Abstract

本发明提供了一种钢结硬质合金，解决了背景技术中提出的Ni对硬质相WC的粘结强化程度低，综合力学性能差的技术问题。本发明公开了一种钢结硬质合金，以WC为硬质相，合金钢为粘结相，该合金的成分与重量百分比分别为：W62.41‑78.56wt％、Cr0.81‑1.10wt％、Mo0.40‑0.57wt％、Ni5‑12wt％、C5.24‑5.51wt％、SiC0.20‑1.27wt％，Fe为余量；制备时的烧结温度为1390‑1550℃。

Description

一种钢结硬质合金

技术领域

本发明涉及合金技术领域，尤其涉及一种钢结硬质合金。

背景技术

钢结硬质合金是以硬质化合物(碳化物、氮化物、硼化物等)为硬质相、以钢为黏结金属的硬质合金。钢结硬质合兰金既具有碳化物的硬度和耐磨性，又具有钢的良好力学性能，使用范围处于高速钢和硬质合金之间。

授权公告号为“CN104388797A”，发明名称为“一种WC系钢结硬质合金”，公开了种WC系钢结硬质合金，以WC为硬质相，合金钢为粘结相，再加入Ni及其他材料后采用粉末冶金的方法制备，但是由于Ni和Co对硬质相WC的粘结强化程度不同，所以相同含量粘结剂的WC-Ni硬质合金的综合力学性能低于WC-Co硬质合金。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种钢结硬质合金，解决了背景技术中提出的Ni对硬质相WC的粘结强化程度低，综合力学性能差的技术问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种钢结硬质合金，以WC为硬质相，合金钢为粘结相，该合金的成分与重量百分比分别为：W62.41-78.56wt％、Cr0.81-1.10wt％、Mo0.40-0.57wt％、Ni5-12wt％、C5.24-5.51wt％、 SiC0.20-1.27wt％，Fe为余量；制备时的烧结温度为1390-1550℃。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

在钢结硬质合金制作过程中加入SiC，SiC作为硬质相颗粒与WC颗粒发生碰撞摩擦，使WC颗粒发生较大的变形甚至破细，因此，在SiC和球磨的协同作用下使WC颗粒的细化效果更加明显，因此提高了WC-Ni的力学性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

实施例1：

将重量百分比为75％的WC、1％的Cr、0.5％的Mo、8％的Ni、5.5％的C、0.5％的SiC和余量的铁等几种粉末按要求配料，加入适量乙醇，经高能研磨球制得符合粉体，球料比为2:1，将球磨后的粉体放入烘箱，烘干后，用玛瑙研钵充分研磨烘干后的粉体，采用粉末压片机压制成型，在1450℃下烧结保温20分钟后随炉冷却，制得SiC掺杂的WC-Ni硬质合金烧结体。

实施例2：

将重量百分比为75％的WC、1％的Cr、0.5％的Mo、8％的Ni、5.5％的C、0.25％的SiC和余量的铁等几种粉末按要求配料，加入适量乙醇，经高能研磨球制得符合粉体，球料比为2:1，将球磨后的粉体放入烘箱，烘干后，用玛瑙研钵充分研磨烘干后的粉体，采用粉末压片机压制成型，在1450℃下烧结保温20分钟后随炉冷却，制得SiC掺杂的WC-Ni 硬质合金烧结体。

实施例3：

将重量百分比为75％的WC、1％的Cr、0.5％的Mo、8％的Ni、5.5％的C、0.75％的SiC和余量的铁等几种粉末按要求配料，加入适量乙醇，经高能研磨球制得符合粉体，球料比为2:1，将球磨后的粉体放入烘箱，烘干后，用玛瑙研钵充分研磨烘干后的粉体，采用粉末压片机压制成型，在1450℃下烧结保温20分钟后随炉冷却，制得SiC掺杂的WC-Ni 硬质合金烧结体。

性能检测试验

1、硬度

采用HVS-50显微硬度计，施加200N载荷，保压15s，测试样品的维氏硬度。

2、弯曲强度

采用三点弯曲法测试样品的抗弯强度，跨距35mm。

表1各实施例制得的钢结硬质合金的性能值

	硬度，GPa	抗弯强度，MPa
			实施例1	1620	850
实施例2	1595	470
			实施例3	1630	870

根据表1的实验数据可以看出，相对于一般的WC-Ni钢结硬质合金，采用实施例3制得的WC-Ni钢结硬质合金具有更高的硬度与更好的抗弯强度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种钢结硬质合金，其特征在于：以WC为硬质相，合金钢为粘结相，该合金的成分与重量百分比分别为：W62.41-78.56wt％、Cr0.81-1.10wt％、Mo0.40-0.57wt％、Ni5-12wt％、C5.24-5.51wt％、SiC0.20-1.27wt％，Fe为余量。

2.根据权利要求1所述的一种钢结硬质合金，其特征在于：SiC粉末粒度为20nm。

3.根据权利要求1所述的一种钢结硬质合金，其特征在于：WC粉末粒度为0.91μm。

4.根据权利要求1所述的一种钢结硬质合金，其特征在于：烧结时的接触材料为氧化铝。

5.根据权利要求1所述的一种钢结硬质合金，其特征在于：Ni粉末粒度为0.8μm。

6.根据权利要求1所述的一种钢结硬质合金的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按照质量百分比分别称取以下组分：W62.41-78.56wt％、Cr0.81-1.10wt％、Mo0.40-0.57wt％、Ni5-12wt％、C5.24-5.51wt％、SiC0.20-1.27wt％、Fe为余量；

步骤2：将步骤1称取的粉末混合均匀，制成混合粉末；

步骤3：加入适量乙醇后，使用高能研磨球对混合粉体进行研磨，球料比为2:1；

步骤4：将球磨后的粉体进行烘干；

步骤5：采用玛瑙研钵研磨烘干后的粉体；

步骤6：使用粉末压片机对研磨后的粉体压制成型；

步骤7：对成型后的粉体在1390-1550℃下烧结，并保温一段时间，制得硬质合金烧结体。

7.根据权利要求6所述的一种钢结硬质合金的制备方法，其特征在于：步骤7中的保温时间为20分钟。

8.根据权利要求6所述的一种钢结硬质合金的制备方法，其特征在于：制备时的烧结温度为1450℃。