专利名称：一种微合金化高耐磨性钢结硬质合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粉末冶金技术，特别涉及一种微合金化高耐磨性钢结硬质合金。
背景技术：
众所周知，硬质合金刀具材料按国际ISO标准规定分为P、M、K三大类，一般适用于铸铁、有色金属或非金属材料等的加工。钢结硬质合金作为一种新型工程材料，其介于工具钢和硬质合金之间的优异性能以及可加工和良好的热处理特性，使它在制造业的应用越来越受到材料工作者的关注。其中TiC系钢结硬质合金其主要成分为TiC、MnFe、Ni、Mo和铁，且其成分和重量百分比为硬质相TiC40. 0 60. 0，高锰钢粘结相60. 0 40. 0，其中Mn 14. 0 18. 0，Nil. 5 ~ 3. 0，Mol. 0 3. 0，C00. 7 I. 2，铁为余量。但该类合金一般存在孔隙度大、变形大、耐磨性偏低等缺陷，同时产品中Mn的挥发量大，表面与心部Mn含量差异大，奥氏体不均匀、表面与心部差异大，抵抗热应力能力差。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明旨在添加一种能阻止TiC晶粒长大，还能提闻 硬质合金的硬度的合金元素，制备一种微合金化高耐磨性钢结硬质合金。本发明提供一种微合金化高耐磨性钢结硬质合金，包括45. 0% 58. 0%的硬质相、42. 0% 55. 0%的粘结相，所述粘结相主要由9. 0% 15. 0%的MnFe合金粉、Ni、Mo、C、Fe等及其他不可避免的杂质构成。所述硬质相主要由TiC、TaC及Cr3C2构成,且所述TaC及Cr3C2的粉末粒径小于等于 0. 5 u m。所述TaC及Cr3C2的共同含量小于等于I. 0%。所述TaC的含量为0. 2 % 0. 6 %，所述Cr3C2的含量为0. I % 0. 4 %所述Ni及Mo的共同含量小于等于3. 0%。所述Ni和Mo的含量分别为I. 0%~ I. 8%和0. 8%~ I. 2%0所述C的含量小于等于I. 0%。所述余量为Fe粉，其他不可避免的杂质含量小于等于0. 3%。本发明提供的所述微合金化高耐磨性钢结硬质合金通过添加微量的TaC和Cr3C2间隙相碳化物，不仅能阻止TiC晶粒长大，还能提高硬质合金的硬度，也无需水韧处理就能使硬质合金的烧结态硬度由HRC61提高到HRC大于等于64，有明显的增硬效果。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
来进一步说明本发明的技术方案本发明具体提供一种微合金化高耐磨性钢结硬质合金，包括45. 0% 58. 0%的硬质相、42. 0% 55. 0%的粘结相，所述粘结相主要由9. 0% 15. 0%的MnFe合金粉、NiI. 0% I. 8%、Mo 0. 8% I. 2%、C彡I. 0%、余量为Fe粉，与其它不可避免的杂质构成。
所述硬质相主要由TiC、TaC及Cr3C2构成，且所述TaC及CrxC2的粉末粒径^ 0. 5 u nio所述TaC及Cr3C2的共同含量小于等于I. 0%。所述TaC的含量为0. 2 % 0. 6 %，所述Cr3C2的含量为0. I % 0. 4 %所述Ni及Mo的共同含量彡3. 0%。所述Ni和Mo的含量分别为I. 0% I. 8%和0. 8% I. 2%。所述C的含量彡I. 0%。所述余量为Fe粉与其他不可避免的杂质含量< 0. 3%。在本实施例中，所述微合金化高耐磨性钢结硬质合金其成分的质量百分比具体为硬质相45. 0% 58. 0%，其中TaC为0. 2% 0. 6%, Cr3C2为0. 1% 0. 4%,且所述TaC与所述Cr3C2的粒径均小于等于0. 5um ;所述粘结相42. 0% 55. 0%，其中Cr ( I. 5%,MnFe合金粉 9. 0% 15. 0%, Ni为I. 0% I. 8%, Mo为0. 8% I. 2%，C彡I. 0%,余量为Fe粉及不可避免的杂志总量应彡0. 3%，其杂质总量应是MnFe合金中和其他金属粉末中含有的Si、Ca、S、P、0等元素。所述微合金化高耐磨性钢结硬质合金在实施过程中按上述质量百分比计算各组元含量，然后称重，按下述工艺制备配料计算一湿磨混料一过滤烘干一掺胶制粒一压制成型一真空烧结一产品检验一包装出厂。本发明提供的所述微合金化高耐磨性钢结硬质合金通过添加微量的TaC和Cr3C2间隙相碳化物，不仅能阻止TiC晶粒长大，还能提高硬质合金的硬度，也无需水韧处理就能使硬质合金的烧结态硬度由HRC61提高到HRC大于等于64，有明显的增硬效果。由上述工艺制取的微合金化高耐磨性钢结硬质合金，其烧结出炉后的毛坯或产品的硬度HRC彡64，抗弯强度彡1700MPa，密度彡6. 2g/cm3，说明通过微合金化处理后硬度明显高于传统配比的合金。上面对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种微合金化高耐磨性钢结硬质合金，其特征在于，包括45. 0%-58. 0%的硬质相、42. 0%-55. 0%的粘结相，所述粘结相主要由9. 0%-15. 0%的MnFe合金粉、Ni、Mo、C等微量物及Fe与其他不可避免的杂质构成。
2.根据权利要求I所述的微合金化高耐磨性钢结硬质合金，其特征在于，所述硬质相主要由TiC、TaC及Cr3C2构成，且所述TaC及Cr3C2的粉末粒径小于等于O. 5 μ m。
3.根据权利要求2所述的微合金化高耐磨性钢结硬质合金，其特征在于，所述TaC及Cr3C2的共同含量小于等于I. 0%。
4.根据权利要求3所述的微合金化高耐磨性钢结硬质合金，其特征在于，所述TaC的含量为O. 2% O. 6%，所述Cr3C2的含量为O. 1% O. 4%。
5.根据权利要求I所述的微合金化高耐磨性钢结硬质合金，其特征在于，所述Ni及Mo的共同含量小于等于3. 0%。
6.根据权利要求5所述的微合金化高耐磨性钢结硬质合金，其特征在于，所述Ni和Mo的含量分别为I. 0% I. 8%和O. 8% I. 2%。
7.根据权利要求I所述的微合金化高耐磨性钢结硬质合金，其特征在于，所述C的含量小于等于I. 0%。
8.根据权利要求I所述的微合金化高耐磨性钢结硬质合金，其特征在于，其他不可避免的杂质含量小于等于O. 3%。
全文摘要
本发明公开了一种微合金化高耐磨性钢结硬质合金，包括45.0%～58.0%的硬质相、42.0%～55.0%的粘结相，粘结相主要由9.0%～15.0%的MnFe合金粉、1.0％～1.8％的Ni、0.8％～1.2％的Mo、≤1.0%的C、余量为Fe粉、及其它不可避免的杂质含量≤0.3%构成。硬质相主要由TiC、TaC及Cr3C2构成，TaC和Cr3C2的粉末粒径≤0.5μm，共同含量≤1.0%。通过添加微量的TaC和Cr3C2，不仅能阻止TiC晶粒长大，还能提高硬质合金的硬度，也无需水韧处理就能使硬质合金的烧结态硬度提高到HRC≥64，有明显的增硬效果。
文档编号C22C29/06GK102766794SQ20121025473
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月23日 优先权日2012年7月23日
发明者张春友 申请人:长沙县博大耐磨材料有限公司