[发明专利]适用于切削高温合金的硬质合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于切削高温合金的硬质合金及其制备方法，适用于切削高温合金的硬质合金含有的组分及各组分的重量百分比如下：8.0～12.0％的Co粉、2.0～4.0％的TaC粉，1.0～1.5％的VC和Cr3C2，余量为费氏粒度0.2～0.4μm的WC粉，总计100％。本发明能够实现高温硬度与韧性的良好匹配，提高硬质合金的综合性能以及抗热冲击和抗热塑变形的能力。

技术领域

本发明涉及一种适用于切削高温合金的硬质合金及其制备方法。

背景技术

目前，高温合金具有优良高温强度、热稳定性及抗热疲劳性能，因此它广泛应用于航空航天、船舶、核工业、电站等行业，例如现代燃汽涡轮发动机燃烧室、涡轮导向叶片与工作叶片、涡轮盘及涡轮转子结构件、航空发动机盘件、环形件等高温转动部件等等。

高温合金最难加工材料之一，如果45#钢加工性为100％，则高温合金相对加工性仅为5％～20％，其切削加工特点有：①切削力大，是普通钢材2～4倍。②切削温度高，最高可达1000℃左右。高温合金导热系数小，仅为45#钢1/4～1/3，刀具与工件间摩擦强烈而导热性差，故切削温度高。③加工硬化严重，表面硬度比基体硬度高50％～100％。④塑性变形大，在室温下延伸率可达30％～50％。⑤刀具易磨损，常见有扩散磨损、边界磨损、刀尖塑性变形、月牙洼磨损及积屑瘤。由于这些特点，切削高温合金刀具材料应具有高强度、高红硬性、良好耐磨性和韧性、高导热性和抗粘接能力等。

传统的硬质合金由于高温硬度与良好韧性匹配度不好，尤其是抗粘接性能不好，导致切削性能不佳，都不适用于高温合金的切削加工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种适用于切削高温合金的硬质合金，它能够实现高温硬度与韧性的良好匹配，提高硬质合金的综合性能以及抗热冲击和抗热塑变形的能力。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种适用于切削高温合金的硬质合金，它含有的组分及各组分的重量百分比如下：

8.0～12.0％的Co粉、2.0～4.0％的TaC粉，1.0～1.5％的VC和Cr3C2，余量为费氏粒度0.2～0.4μm的WC粉，总计100％。

进一步，VC和Cr3C2的总量与Co粉的质量比为＝(0.1～0.15)：1。

进一步，所述WC粉的Hcp值的范围为41～55KA/m。

本发明还提供了一种适用于切削高温合金的硬质合金的制备方法，方法的步骤中含有：

依次进行配料、湿磨、喷雾干燥、压制成型和烧结工序；其中，湿磨的球料质量比为(5.0～6.0)：1，液固比为400～450ml/Kg，球磨时间为120～144h；在烧结工序中的烧结温度为1410～1430℃。

进一步，所述烧结采用多气氛压力烧结。

采用了上述技术方案后，本发明通过组分和组分重量份的配比设计实现了高温硬度与韧性的良好匹配，提高了硬质合金的综合性能以及抗热冲击和抗热塑变形的能力。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：