一种粉末冶金合金刀具及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种粉末冶金合金刀具，其特征在于，由下列重量份的原料制成：碳化钛40-41、碳化铌12-13、钴7-8、镍3-4、钼1-2、钨3-4、铬12-13、石墨2-3、碳化硅6-7、Fe3O43-4、Ta2O54-5、氧化锌3-4、氯化石蜡2-3、分散相3-4；本发明添加分散相，使合金粉末分散均匀，保证产品内部组织结构的纵横均匀度，增加耐磨性，使产品的使用寿命有所提高；本发明制备工艺简便，具有较高的抗弯强度、较高的硬度和较好的抗磨损能力，耐磨耐冲击且质量稳定，不易出现断裂现象。
【专利说明】一种粉末冶金合金刀具及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及粉末冶金领域，特别是一种粉末冶金合金刀具及其制备方法。
【背景技术】
[0002]粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。粉末冶金高速钢制造的切削刀具性能优于普通高速钢，使用寿命高于普通高速钢(一般2~3倍)，在冲击负荷大的切削场合又可替代硬质合金刀具，因此粉末冶金高速钢刀具在工具行业的应用前景十分看好，越来越受到人们的关注。与普通高速钢刀具相比，粉末冶金高速钢刀具硬度更高、韧性更好、更耐磨损，因此在某些应用领域(如高冲击性、大切除量的加工场合)，粉末冶金高速钢刀具有逐渐取代脆性较大、在切削冲击下易发生碎裂的整体硬质合金刀具的趋势。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种粉末冶金合金刀具及其制备方法。
[0004]为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施:
一种粉末冶金合金刀具，由下列重量份的原料制成:碳化钛40-41、碳化铌12-13、钴
7-8、镍 3-4、钥 1-2、钨 3-4`、铬 12-13、石墨 2-3、碳化硅 6-7、Fe3O4 3-4、Ta205 4-5、氧化锌3_4、氯化石腊2-3、分散相3-4 ；
所述分散相由下列重量份的原料制成:铁粉30-40、三聚磷酸钠1-2、氯化铁1-2、钾长石粉2-3、阳起石5-6、硫酸镁2-3、纳米二氧化硅1-2、N660炭黑2_3、甲基三乙氧基硅烷1-2 ;制备方法是将铁粉、三聚磷酸钠、氯化铁、钾长石粉、阳起石、硫酸镁混合，研磨成200-300目粉末，然后加入甲基三乙氧基硅烷混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入920-950°C下煅烧3-4小时，冷却后，粉碎成300-400目粉末，与其它剩余成分混合，加热至60-70°C，在1200-1500转/分下搅拌1_2小时，即得。
[0005]本发明所述粉末冶金合金刀具，由以下具体步骤制成:
(1)将碳化钛、碳化铌、钴、镍、钥、钨、铬与分散相混合，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250-400目粉末，然后，喷雾干燥、烘干，在8-12Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下650-750°C进行烧结8-10小时，将烧结后的物料粉碎后过200-400目筛；
(2)将其它剩余成分混合均匀；
(3)将步骤(1)、(2)物料在55-59°C下混合搅拌均匀60-75分钟后，装入模具，压制成
坯；
(4)将压坯放在烧结炉中，以6-8°C/分钟速率升温至800-850°C条件下烧结1.5-2小时；然后以5-7°C/分钟速率升温至1050-1150°C条件下烧结2-3小时；最后空气中冷却至
室温即可。
[0006]本发明添加分散相，使合金粉末分散均匀，保证产品内部组织结构的纵横均匀度，增加耐磨性，使产品的使用寿命有所提高；本发明制备工艺简便，具有较高的抗弯强度、较高的硬度和较好的抗磨损能力，耐磨耐冲击且质量稳定，不易出现断裂现象。
具体实施方案
[0007]下面通过具体实例对本发明进行详细说明。 [0008]一种粉末冶金合金刀具，由下列重量份(公斤)的原料制成:碳化钛40、碳化铌12、钴7、镍3、钥1、钨3、铬12、石墨2、碳化硅6、Fe3O4 3、Ta205 4、氧化锌3、氯化石蜡2、分散相3 ;
所述分散相由下列重量份(公斤)的原料制成:铁粉30、三聚磷酸钠1、氯化铁1、钾长石粉2、阳起石5、硫酸镁2、纳米二氧化硅1、N660炭黑2、甲基三乙氧基硅烷I ;制备方法是将铁粉、三聚磷酸钠、氯化铁、钾长石粉、阳起石、硫酸镁混合，研磨成200-300目粉末，然后加入甲基三乙氧基硅烷混合均匀，在10_15Mpa下压制成坯料，然后，送入920-950°C下煅烧3-4小时，冷却后，粉碎成300-400目粉末，与其它剩余成分混合，加热至60-70°C，在1200-1500转/分下搅拌1-2小时，即得。
[0009]本发明所述粉末冶金合金刀具，由以下具体步骤制成:
(1)将碳化钛、碳化铌、钴、镍、钥、钨、铬与分散相混合，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250-400目粉末，然后，喷雾干燥、烘干，在8-12Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下650-750°C进行烧结8-10小时，将烧结后的物料粉碎后过200-400目筛；
(2)将其它剩余成分混合均匀；
(3)将步骤(1)、(2)物料在55-59°C下混合搅拌均匀60-75分钟后，装入模具，压制成
坯；
(4)将压坯放在烧结炉中，以6-8°C/分钟速率升温至800-850°C条件下烧结1.5-2小时；然后以5-7°C/分钟速率升温至1050-1150°C条件下烧结2-3小时；最后空气中冷却至
室温即可。
[0010]经过检测,本发明的硬度可达HRC58。
【权利要求】
1.一种粉末冶金合金刀具，其特征在于，由下列重量份的原料制成:碳化钛40-41、碳化铌 12-13、钴 7-8、镍 3-4、钥 1-2、钨 3-4、铬 12-13、石墨 2-3、碳化硅 6-7,Fe3O4 3_4、Ta2054-5、氧化锌3-4、氯化石蜡2-3、分散相3-4 ； 所述分散相由下列重量份的原料制成:铁粉30-40、三聚磷酸钠1-2、氯化铁1-2、钾长石粉2-3、阳起石5-6、硫酸镁2-3、纳米二氧化硅1-2、N660炭黑2_3、甲基三乙氧基硅烷1-2 ;制备方法是将铁粉、三聚磷酸钠、氯化铁、钾长石粉、阳起石、硫酸镁混合，研磨成200-300目粉末，然后加入甲基三乙氧基硅烷混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入920-950°C下煅烧3-4小时，冷却后，粉碎成300-400目粉末，与其它剩余成分混合，加热至60-70°C，在1200-1500转/分下搅拌1_2小时，即得。
2.根据权利要求1所述粉末冶金合金刀具，其特征在于，由以下具体步骤制成: (1)将碳化钛、碳化铌、钴、镍、钥、钨、铬与分散相混合，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250-400目粉末，然后，喷雾干燥、烘干，在8-12Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下650-750°C进行烧结8-10小时，将烧结后的物料粉碎后过200-400目筛； (2)将其它剩余成分混合均匀； (3)将步骤(1)、(2)物料在55-59°C下混合搅拌均匀60-75分钟后，装入模具，压制成坯； (4)将压坯放在烧结炉中，以6-8°C/分钟速率升温至800-850°C条件下烧结1.5-2小时；然后以5-7°C /分钟速率升温至1050-1150°C条件下烧结2_3小时；最后空气中冷却至室温即可。
【文档编号】C22C29/02GK103695750SQ201310619444
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】章功国, 王泾文, 段宗银, 李纯金, 陈超, 王淑妍, 张少伍, 王晓芬, 谢勇 申请人:马鞍山市恒毅机械制造有限公司