[发明专利]一种硬质合金材料、硬质合金球及其制备方法

说明书

本发明涉及一种硬质合金材料、硬质合金球及其制备方法，尤其涉及一种用于超声滚压技术的高硬度硬质合金球，属于粉末冶金技术领域。本发明的一种硬质合金材料，包括以下质量百分比的组分：WC:82％～85％、Co:8％～10％、Ni:3.7％～9.3％、Cr:0.3％～0.5％、V:0.1％～0.3％、Y₂O₃:0.3％～0.5％。本发明的硬质合金球硬度更高，耐高温、耐腐蚀性更强，延长了合金球轧辊的使用寿命，促进被加工表面层晶粒纳米化，显著降低了材料的表面粗糙度，改善了被加工材料表面的应力分布，增强了需改性表面的耐磨性和耐腐蚀性，可用于超声表面滚压技术。

技术领域

本发明涉及一种硬质合金材料、硬质合金球及其制备方法，尤其涉及一种用于超声滚压技术的高硬度硬质合金球，属于粉末冶金技术领域。

背景技术

超声滚压技术为一种新型高效的加工技术，超声滚压技术涉及领域广泛，包括航空航天、动车制造、汽轮机生产等领域。硬质合金球是超声滚压技术的重要零部件，它对超声滚压的加工质量有重要的影响。目前的工业生产中所使用的硬质合金球对加工塑性较好，硬度较低的金属材料可以达到较好的加工效果。但对于高硬度材料的加工，硬质合金球的硬度和力学性能不足，导致它难以达到超声滚压技术应有的加工效果，进而使用范围较小。现有技术中的超声滚压一般是以普通钢球为实心球体，在其表面制备一定厚度的高硬度硬质合金涂层，这种高硬度硬质合金球在超声滚压技术中有广泛的应用前景，但是现有技术中的硬质合金的硬度还不足以满足需求，目前还需一种硬度更高的硬质合金材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硬度高的硬质合金材料。

本发明还提供一种硬质合金球及其制备方法，该硬质合金球硬度更高，有更好的耐磨性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种硬质合金材料，包括以下质量百分比的组分：WC:82％～85％、Co:8％～10％、Ni:3.7％～9.3％、Cr:0.3％～0.5％、V:0.1％～0.3％、Y₂O₃:0.3％～0.5％。

优选的，一种硬质合金材料，包括以下质量百分比的组分：WC:83％～85％、Co:8.5％～9.5％、Ni:5％～8％、Cr:0.35％～0.45％、V:0.2％～0.3％、Y₂O₃:0.4％～0.45％。

本发明提供的硬质合金材料具有更高的硬度、更好的耐磨性和耐腐蚀性。

一种硬质合金球，包括球基体以及附着在球基体表面的硬质合金层，所述硬质合金层由硬质合金材料构成，所述硬质合金材料包括以下质量百分比的组分：WC:82％～85％、Co:8％～10％、Ni:3.7％～9.3％、Cr:0.3％～0.5％、V:0.1％～0.3％、Y₂O₃:0.3％～0.5％。

优选的，一种硬质合金球，包括球基体以及附着在球基体表面的硬质合金层，所述硬质合金层由硬质合金材料构成，所述硬质合金材料包括以下质量百分比的组分：WC:83％～85％、Co:8.5％～9.5％、Ni:5％～8％、Cr:0.35％～0.45％、V:0.2％～0.3％、Y₂O₃:0.4％～0.45％。

本发明提供的硬质合金球具有更高的硬度、更好的耐磨性和耐腐蚀性，可以用于提高超声滚压技术的加工质量。

上述硬质合金球的制备方法，包括以下步骤：

(1)将WC、Co、Ni、Cr、V、Y₂O₃各组分均匀混合，球磨得粉料；

(2)将步骤(1)中的粉料附着在金属球上得到球体；