CN1321210C - 钨钴钛硬质合金的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钨钴钛硬质合金的制备方法，包括将WC-TiC的复式碳化物与WC粉、Co粉经配料、球磨、干燥、掺成型剂、压制成型和烧结等步骤，复式碳化物中TiC与WC的重量比为30∶70～40∶60，WC粉的粒度为(1.2～1.8)μm，在配料时Co的含量为(5.8～6.3)wt%，并加入(0.5～2.0)wt%的Ni。使用本发明既能提高钨钴钛硬质合金抗弯强度，又能使钨钴钛硬质合金的成本降低。用本发明制备的钨钴钛硬质合金可用于碳素钢或者合金钢的半精加工或者精加工。

Description

钨钴钛硬质合金的制备方法
技术领域
本发明涉及一种钨钴钛硬质合金的制备方法。
背景技术
目前在碳素钢或者合金钢的半精加工或者精加工时一般采用的是属于ISO标准的P10～P15类硬质合金作材质的刀片。该类硬质合金的制备方法一般包括将WC-TiC的复式碳化物与WC粉、Co粉经配料、球磨、干燥、掺成型剂、压制成型和烧结等步骤，其中复式碳化物中TiC与WC的重量比为30∶70～40∶60，粘结金属Co的含量控制在(5.8～6.3)wt％，WC粉的粒度范围选择在(2.5～3.5)μm。这样生产出的钨钴钛硬质合金有良好的耐磨性，硬度(HRA)为92.1，其缺点是韧性不足，抗弯强度约1500MPa，用该合金做的刀片在焊接、刃磨时易产生裂纹，切削使用时易打刀。专利申请02139702.3采用了在配料时Co的含量控制在(7.2～7.7)wt％，并且选用(1.2～1.8)μm的WC粉的技术方案，提高了钨钴钛硬质合金抗弯强度，解决合金刀片在焊接、刃磨时易产生裂纹和切削使用时易打刀等问题。但是增加了粘结金属Co的含量，使得钨钴钛硬质合金的成本有所增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种钨钴钛硬质合金的制备方法，既能提高钨钴钛硬质合金抗弯强度，解决合金刀片在焊接、刃磨时易产生裂纹和切削使用时易打刀等问题，又能使钨钴钛硬质合金的成本降低。
为了达到上述目的，本发明的技术方案包括将WC-TiC的复式碳化物与WC粉、Co粉经配料、球磨、干燥、掺成型剂、压制成型和绕结等步骤，复式碳化物中TiC与WC的重量比为30∶70～40∶60，WC粉的粒度为1.2～1.8μm，在配料时Co的含量为5.8～6.3wt％，Ti的含量为12.7wt％，并加入0.5～2.0t％的Ni。
由于减少了粘结金属Co的含量，使得本发明的钨钴钛硬质合金的成本降低，而加入适当的Ni，抗弯强度得到提高，平均可达1780MPa。采用适当细的WC粉，又可保持其较好的耐磨性，硬度(HRA)平均为92.2。
作为本发明的进一步改进，在选用1.2～1.8μm的WC粉的同时，还可加入6～8μm的WC粉，细WC粉和粗WC粉的重量比为70∶30～90∶10。
由于采用了上述粗、细两种不同粒度的WC粉作为原料，可在最终生成的硬质合金中形成粗晶WC在细晶WC基体中均匀分布的非均匀组织结构，从而提高合金抗弯强度，平均可达到1850MPa，同时硬度不下降。
具体实施方式
本发明钨钴钛硬质合金的制备方法的具体实施方式包括先将复式碳化物、钴粉和碳化钨粉按一定要求配成混合料，在球磨机湿磨70～73小时后卸料，再沉淀24小时，经干燥和100目振动过筛、掺入成型剂、压制、脱成型剂和在(1480～1500)℃，保温50分钟烧结等过程。
表1提供了前述混合料化学成分及有关配料方式的5种具体实施例。表2提供了按表1中5种具体实施例制备的钨钴钛硬质合金的洛氏硬度和抗弯强度值。
表1
    编号     Co(wt％)     Ti(wt％)     C(wt％)     Ni(wt％)     复式碳化物TiC∶WC     WC粉粒度(μm)     细WC∶粗WC(重量比)
    细颗粒     粗颗粒
    1     6.0     12.7     7.8     1.5     40∶60     1.25     -     100∶0
    2     6.3     12.7     7.8     0.5     40∶60     1.50     6.10     90∶10
    3     5.8     12.7     7.8     2.0     30∶70     1.76     8.00     70∶30
    4     6.0     12.7     7.8     1.1     40∶60     1.60     -     100∶0
    5     6.0     12.7     7.8     1.1     40∶60     1.30     6.90     80∶20
注：混合料中W的含量为余量。
表2
  编号     硬度(HRA)     抗弯强度(MPa)
  1     92.3     1900
  2     92.4     1710
  3     92.0     1930
  4     92.5     1830
  5     92.5     1830

Claims (2)

1、一种钨钴钛硬质合金的制备方法，包括将WC-TiC的复式碳化物与WC粉、Co粉经配料、球磨、干燥、掺成型剂、压制成型和烧结步骤，复式碳化物中TiC与WC的重量比为30∶70～40∶60，WC粉的粒度为1.2～1.8μm，其特征在于：在配料时Co的含量为5.8～6.3wt％，Ti的含量为12.7wt％，并加入0.5～2.0wt％的Ni。
2、根据权利要求1的钨钴钛硬质合金的制备方法，其特征在于：在选用1.2～1.8μm的WC粉的同时，还可加入6～8μm的WC粉，细WC粉和粗WC粉的重量比为70∶30～90∶10。
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