[发明专利]一种用于石材加工的超细硬质合金及其制造方法

说明书

本发明公开一种石材加工用超细硬质合金材料及其制造方法，该合金采用超细碳化物WC、TiC作为硬质相，以Co、Mo作为粘结相，以TaC和Cr3C2作为抑制剂，该合金的组成成分及重量含量如下：WC：80～90％，Co：3‑4.5％，Mo：0.5‑1％，TaC：1～3％，Cr3C2：0.3‑0.5％，TiC：1.5‑10.5％。本发明通过加入TiC作为硬质合金的硬质相，可以大幅提高合金的硬度和耐磨性；TiC是以同Mo形成固溶体的方式加入，有效的提高了TiC同粘结相Co的润湿性，改善了合金界面，提高合金的强度；在合金中加入TaC，Cr3C2细化了合金的晶粒，降低合金的空隙度，提高合金的综合性能，同时还能提高合金在切割时的红硬性；通过采用低压烧结，减少了合金的孔隙，提高性能。

技术领域

本发明属于合金材料制造工艺技术领域，具体地说，是一种用于石材加工超细硬质合金及其制造方法。

背景技术

硬质合金是由难熔金属盒粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。具有硬度高、耐磨、强度和韧性好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，其被广泛用作刀具材料。

石材加工用的刀具目前采用的是WC-Co硬质合金刀具，WC-Co硬质合金具有很高的强度，但合金的硬度较低，在加工过程中，刀具磨损较快，极大的缩短了刀具的使用寿命。有的通过添加少量TiC提高合金的硬度，改善其耐磨性，例如YT类硬质合金。然而添加TiC在提高合金硬度的同时也降低了合金的强度，在切割石材过程中容易发生崩刃，造成刀具的损毁。

发明内容

本发明的目的是根据目前石材加工用硬质合金刀具存在的问题，提出一种既能有效提高硬质合金的硬度，又能保证硬质合金的强度的含碳化钛基超细硬质合金的复合配方；本发明的另一目的是提供一种制造石材加工用硬质合金材料的工艺方法。

为达到上述目的，本发明所采用的方案如下：

一种石材加工用超细硬质合金材料，其要点是：该合金采用超细碳化物WC、TiC作为硬质相，以Co、Mo作为粘结相，以TaC和Cr3C2作为抑制剂，该合金的组成成分及重量含量如下：WC：80～90％，Co：3-4.5％，Mo：0.5-1％，TaC：1～3％，Cr3C2：0.3-0.5％，TiC：1.5-10.5％。

为了使本发明具有更加优越的硬度和良好韧性，上述WC的晶粒度选择为0.8μm，所述Co的晶粒度选择为1.42μm。

一种石材加工用超细硬质合金材料的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)湿磨：将WC、TiC、TaC、Cr3C2、Mo按数学计算比例加入球磨桶，同时按300～400ml/kg加入纯度99.99％的无水乙醇作为球磨介质，先球磨20～48小时，然后在加入粘结相Co，再球磨时间24-36小时，球磨过程中每隔12小时翻动球磨筒一次；

(2)干燥：将球磨后的湿料过320目筛网过滤，并在真空干燥箱中干燥，干燥温度90℃；

(3)掺胶：干燥后的粉料过80目筛网，按90ml/kg加入汽油橡胶溶液后干燥，然后制粒待用；

(4)压制：将步骤(3)得到的粉料，在压力机上将混合料压制成需要的形状和尺寸；

(5)烧结：将步骤(4)所得的成品放置于低压脱脂烧结一体炉中烧结；