[发明专利]一种真空钎焊制备的5CrMnMo钢与YG8硬质合金

说明书

为了改善硬质合金的硬度、耐磨性，制备了一种真空钎焊制备的5CrMnMo钢与YG8硬质合金。采用5CrMnMo钢和YG8硬质合金，自制CuMnNi钎料为原料，真空钎焊制备的5CrMnMo钢与YG8硬质合金，添加Ni夹层后，Fe向硬质合金侧的扩散被阻碍。但Co还是部分扩散到钢中。在靠近钢一侧形成Fe‑Co基单相固溶体相，Mn、Ni在硬质合金和钢中都有扩散。所制得的真空钎焊制备的5CrMnMo钢与YG8硬质合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的5CrMnMo钢与YG8硬质合金提供一种新的生产工艺。

所属技术领域

本发明涉及一种硬质合金材料，尤其涉及一种真空钎焊制备的5CrMnMo钢与YG8硬质合金。

背景技术

硬质合金是一种由硬质相(WC、TiC、TaC、VC和Cr，C：等)和粘结相(Co、Ni和Fe)采用粉末冶金工艺生产的具有高硬度和高耐磨性材料。硬质合金具有高硬度、高强度、耐腐蚀、耐磨损、高弹性模量、热膨胀系数很低以及化学稳定性很好等特点，在钻具、刀具、耐磨耐腐零部件等方面有广泛应用，有“工业的牙齿”美称。WC-Co硬质合金占整个硬质合金产品的一半以上，具有非常突出的地位。随着各种精密仪器、模具、刀具及电子通信技术的飞速发展，对WC-Co硬质合金的性能要求越来越高。

YG8是钨钴类材料。耐磨性良好，使用强度和冲击韧性优于YG6。应力很大条件下的拉深模，适于拉制直径<50mm的钢，非铁金属丝及其合金线材或棒材，也用于尺寸较小工作载荷不大的冲压模和铆钉顶锻模。YG8高级制模材料。不经热处理，内、外硬度均匀一致。主要用于线材，棒材加工用的拉制模．同时也适合铸铁，有色金属及其合金与非金属材料不平整表面和间断切削时的粗车，精刨精铣，一般孔和深孔的钻孔，扩孔及制作木工刀具等。

发明内容

本发明的目的是为了改善硬质合金的硬度、耐磨性，设计了一种真空钎焊制备的5CrMnMo钢与YG8硬质合金。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

真空钎焊制备的5CrMnMo钢与YG8硬质合金的制备原料包括：5CrMnMo钢和YG8硬质合金，自制CuMnNi钎料。

真空钎焊制备的5CrMnMo钢与YG8硬质合金的制备步骤为：将原始粉末按实验设计方案称重、配料，配好后倒入硬质合金球磨罐中进行湿磨，球磨介质为无水乙醇，球磨时间为24h。球磨结束后，将制得的粒料进行真空干燥。将基体合金采用砂纸进行打磨、抛光处理，然后进行超声波清洗。将制好的钎料与加工好的合金放入WZS-20型双室真空烧结炉中进行烧结，烧结温度为850℃，保温30min。

真空钎焊制备的5CrMnMo钢与YG8硬质合金的检测步骤为：质量用F210型电子天平，密度采用阿基米德排水法，物相分析用D8Advance型X射线衍射仪，微观结构采用NanoSEM430超高分辨率场发射扫描电镜，硬度和断裂韧性通过Vickers压痕法测量。

所述的真空钎焊制备的5CrMnMo钢与YG8硬质合金，CuMnNi钎料在不同基体材料上的润湿性不一样，在钢上的润湿性能明显优于在YG8上的润湿性。

所述的真空钎焊制备的5CrMnMo钢与YG8硬质合金，当烧结温度为l150℃时，钎料在两种基体上的润湿性较好，接头的抗弯强度最高。

所述的真空钎焊制备的5CrMnMo钢与YG8硬质合金，夹层厚度为0.05mm时接头性能最好。随Ni夹层厚度增加，接头强度反而下降。说明Ni夹层改善接头性能的作用有限。

所述的真空钎焊制备的5CrMnMo钢与YG8硬质合金，添加Ni夹层后，Fe向硬质合金侧的扩散被阻碍。但Co还是部分扩散到钢中。在靠近钢一侧形成Fe-Co基单相固溶体相，Mn、Ni在硬质合金和钢中都有扩散。

本发明的有益效果是：