[发明专利]一种复合型碳化铬基硬质合金

说明书

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，特别涉及一种复合型碳化铬基硬质合金。

背景技术

硬质合金由于具有优良的耐磨性，被誉为现代工业的牙齿。常规的硬质合金主要为碳化钨基硬质合金(代号为YG)，以钴为粘结剂，其在常温无腐蚀的条件下，性能优良，使用状况良好，然而在高温腐蚀的工况环境中，碳化钨很容易氧化，大大降低了其使用寿命。

碳化铬基硬质合金(代号为CN)以碳化铬为基体，以镍为粘结剂，与碳化钨基硬质合金相比，具有良好的化学稳定性和耐高温性，可耐酸、碱、海水、石油及其它腐蚀性介质，在1000℃空气条件下加热2小时无任何变化，而碳化钨基硬质合金在600℃时已经开始氧化、变型、破裂，并且其比重较轻，将近是碳化钨基硬质合金的一半，大大节省了原材料。但是传统碳化铬基硬质合金相对密度较低，抗弯强度较差，大大限制了其应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合型碳化铬基硬质合金，以镍为粘结剂，由核部和壳部组成；核部呈柱状，壳部呈环状，核部装在壳部内；核部成分为：镍：6％～15％，碳化铬855％～94％；壳部成分为：镍：20％～40％，碳化铬：60％～80％；均为重量百分数；壳部包围在核部周围构成横截面尺寸为50～1000μm的复合纤维，核部呈柱状，壳部呈环状，核部装在壳部内；其中核部与壳部体积比为1∶5～5∶1，该复合纤维叠加构成该复合型碳化铬基硬质合金的结构。

下面详细说明该复合型碳化铬基硬质合金的制备过程：

首先采用常规粉末冶金工艺，配料后湿磨、掺蜡，通过模压成形制备同高度的核部和壳部，核部呈柱状，壳部呈环状，核部可装在壳部内，将核部和壳部组合到一起，进行热挤压，将挤压出的坯料组合到一起重新装入热挤压模具中进行热挤压，依次类推，经过若干次的反复热挤压最终得到横截面尺寸为50～1000μm的复合纤维，该复合纤维叠加到一起形成该复合型碳化铬基硬质合金挤压坯，经过脱蜡、高温烧结后即制备出该复合型碳化铬基硬质合金。

该复合型碳化铬基硬质合金由于壳部镍含量较高，故具有较高的强度，而由于芯部镍含量较低，故具有较高的硬度，因此该复合型碳化铬基硬质合金材料在具有较高硬度的同时还有具有较高的强度，可以大大扩宽碳化铬基硬质合金的使用范围，有利于我国硬质合金行业的技术进步和产业发展。

附图说明：

图1为复合型碳化铬基硬质合金结构局部横截面示意图，图中黑色部分为核部，白色部分为壳部。

图2为复合型碳化铬基硬质合金结构局部纵截面示意图，图中黑色部分为核部，白色部分为壳部。

具体实施方式

实例1

以CN6(即含镍重量比6％，余量为碳化铬)为核，以CN20(即含镍重量比20％，余量为碳化铬)为壳，核壳体积比1∶1，复合纤维横截面尺寸为1000μm，该复合型碳化铬基硬质合金材料力学性能如下表所示：

  密度(g/cm³)  硬度(HRA)  抗弯强度(MPa)  6.85～6.95  ＞89  ＞1050

实例2

以CN6(即含镍重量比6％，余量为碳化铬)为核，以CN30(即含镍重量比30％，余量为碳化铬)为壳，按核壳体积比1∶3，复合纤维横截面尺寸为400μm，该复合型碳化铬基硬质合金材料力学性能如下表所示：