[发明专利]一种硬质合金原料、切削工具硬质合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金工艺，特别是硬质合金，具体涉及一种硬质合金原料、切削工具硬质合金及其制备方法。 

背景技术

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。硬质合金广泛应用在机械、建筑等领域。 

切削工具用的硬质合金，主要成分是碳化钨和钴，钴的加入能够减少合金的脆性。现有技术中，多采用粗颗粒的碳化钨作为合金原料，配合加入一定量的稀有金属，达到切削工具的韧性/塑性、硬度的要求。根据该技术，加入的稀有金属量较大，使加工切削工具的加工成本较高。 

发明内容

本发明的目的是克服以上缺点，提供一种硬质合金原料、切削工具硬质合金及其制备方法，使用该硬质合金原料制备硬质合金，制造成本低，且具有较高的硬度和强度。 

本发明的技术方案是： 

一种硬质合金原料，所述合金原料的组分及各组分的重量百分比是：碳化钨：60-70%；钴粉：10-15%；碳化钛：15-20%；稀有金属：5-10%；其中，所述碳化钨的粒度小于等于1.5μm；所述稀有金属中包含有钽或/和铌元素。 

进一步地，所述合金原料的组分及各组分的重量百分比是：碳化钨：65-68%；钴粉：10-13%；碳化钛：15-18%；稀有金属：7-10%。 

进一步地，所述稀有金属为钽或/和铌的固溶体。 

一种切削工具硬质合金，所述硬质合金由硬质合金原料制备成型，所述硬质合金原料的组分及各组分的重量百分比是：碳化钨：60-70%；钴粉：10-15%；碳化钛：15-20%；稀有金属：5-10%；其中，所述碳化钨的粒度小于等于1.5μm；所述稀有金属中包含有钽或/和铌元素。 

一种切削工具硬质合金的制备方法，所述制备方法的步骤如下： 

a、将权利要求1中的硬质合金原料加入球磨机，并注入工业酒精后混合48-96小时，然后进行真空干燥； 

b、在混合后的粉料中掺入成型剂，再次进行真空干燥； 

c、将加入成型剂后的粉料按照切削工具的形状压制成毛坯； 

d、将成型毛坯在1380-1480°的温度下烧结，得到切削工具硬质合金。 

进一步地，步骤a中球磨机磨球与所述硬质合金原料的重量比为3:1-5:1。 

进一步地，所述成型剂为SBS橡胶或石蜡。 

本发明提供的硬质合金原料、切削工具硬质合金及其制备方法，具有如下优点： 

1、本发明提供的硬质合金原料、切削工具硬质合金及其制备方法，制得的硬质合金硬度高、强度高的优点，同时保证了硬质合金的硬度和韧性。本发明提供的硬质合金原料，碳化钨粉的粒度小于等于1.5μm，碳化钨粉的粒度较细，较细的碳化钨颗粒分散在合金原料中，与钴粉、碳化钛、稀有金属高度混合，且钴粉的含量大于10%，比现有技术中的钴粉含量高，从而使细粒度的碳化钨与钴粉充分接触，钴粉作为粘结剂，增加了粘结面积，提高了粘结力，从而提高了合金的韧性。 

合金原料中的稀有金属具有抑制晶粒长大的作用，在以细颗粒的碳化钨为主要成分的合金原料中，加入适量的稀有金属，在高温烧结的状态下，可抑制晶粒长大，保证合金具有足够高的强度、塑形和韧性。特别是当稀有金属为钽或/和铌固溶体时，具有较好的综合力学性能，效果更好。同时，稀有金属还具有使晶粒均匀化的作用。 

本发明提供的硬质合金原料、切削工具硬质合金及其制备方法，制得的硬质合金，硬度为90.5-91HRA，抗弯强度为1600-1800N/mm²。 

2、本发明提供的硬质合金原料加工制备切削工具硬质合金，具有较低的生产成本。本发明提供的硬质合金原料，碳化钨的粒度小于等于1.5μm，属于细颗粒度，钴的含量大于10%，在制备切削工具硬质合金时，只需加入小于等于10%的稀有金属，与现有技术中的稀有金属加入量为15%左右相比，稀有金属的添加量明显减少，从而节约了生产成本。 

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

实施例1 

硬质合金原料的各组分及各组分的含量如下（总重量为：500kg）：