[发明专利]碳氮化钒钛固溶体及其硬质合金的生产方法

权利要求书

1.碳氮化钒钛固溶体的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、球磨：取固体粉末，按液固比4～8∶1加入无水乙醇，球料比5～10∶1进行球磨混料；其中，所述固体粉末为碳化钒钛粉和碳氮化金属粉，所述碳氮化金属粉为碳氮化钛粉或碳氮化钒粉；球磨的时间为8～72h；

b、过滤干燥：将球磨后的浆料过0.04～0.05mm孔径的筛，筛下浆料静置后，倾倒出上层清液，然后干燥，得到混合料；

c、压制成型：将混合料压制，得到压坯；

d、还原碳化：将压坯还原碳化后，冷却，即得碳氮化钒钛固溶体。

2.根据权利要求1所述的碳氮化钒钛固溶体的生产方法，其特征在于：所述固体粉末为碳化钒钛粉和碳氮化钛粉，且按重量百分比，碳化钒钛粉：碳氮化钛粉＝53.72～92.48：7.52～46.28。

3.根据权利要求1所述的碳氮化钒钛固溶体的生产方法，其特征在于：所述固体粉末为碳化钒钛粉和碳氮化钒粉，且按重量百分比，碳化钒钛粉：碳氮化钒粉＝97.06～2.62：2.94～97.38。

4.根据权利要求2或3所述的碳氮化钒钛固溶体的生产方法，其特征在于：c步骤中，将混合料压制成密度2.6～3.8g/cm³的压坯。

5.根据权利要求1～4任一项所述的碳氮化钒钛固溶体的生产方法，其特征在于：d步骤中，还原碳化的具体方法为：

将压坯置于真空炉中，真空度为2×10^-2～8×10^-2Pa，温度为1500～1700℃合金化反应2～5h，得到碳氮化钒钛固溶体；或者将压坯置于管式炉内，氩气或氢气气氛下保温，温度为1700～1900℃合金化反应3～6h，得到碳氮化钒钛固溶体。

6.碳氮化钒钛基硬质合金，其特征在于：由基本相和粘结剂组成，其中，粘结剂为Co和Ni，基本相为碳氮化钒钛固溶体、碳氮化钒钛固溶体+M粉、碳氮化钒钛固溶体+M_xC_y粉、碳氮化钒钛固溶体+碳化钒钛+M粉或者碳氮化钒钛固溶体+碳化钒钛+M_xC_y粉，M粉和M_xC_y粉中的M均选自W、Mo、Cr、Ta、Nb、Hf、Y和镧系元素中的至少一种。

7.权利要求6所述的碳氮化钒钛基硬质合金的生产方法，其特征在于：包括依次进行的如下步骤：

Ⅰ、配料：按以下重量百分比取料：(Ti,V)C粉41.32～74.14％，Ti(C,N)粉5.78～35.60％，M或M_xC_y粉0.00～10％，Co粉4～20％，Ni粉4～20％；或者按以下重量百分比取料：(Ti,V)C粉2.01～74.66％、V(C,N)粉2.26～74.91％、M或M_xC_y粉0.00～10％、Co粉4～20％、Ni粉4～20％；

Ⅱ、球磨混合：按液固比4～8∶1加入无水乙醇，球料比5～10∶1进行球磨混料；

Ⅲ、过滤干燥：将球磨后的浆料过0.04～0.05mm孔径的筛，筛下浆料静置后，倾倒出上层清液，然后干燥，得到混合料；

Ⅳ、混胶：将混合料与橡胶溶液混合，然后干燥，得到干燥料；

Ⅴ、擦筛：将干燥料经0.180mm擦筛制粒；

Ⅵ、压制成型：将经制粒后的粉料压制为密度2.625～3.625g/cm³的压坯；

Ⅶ、脱胶：将压坯置于真空炉内，在真空度为2×10^-2～8×10^-2Pa下，温度为850～900℃保温1～2h进行脱胶处理；

Ⅷ、烧结：在真空度为2×10^-2～8×10^-2Pa，烧结温度为1340～1420℃，烧结时间为0.5～2h的条件下烧结，得到碳氮化钒钛基硬质合金。

8.根据权利要求7所述的碳氮化钒钛基硬质合金的生产方法，其特征在于：步骤Ⅱ中，球磨时间为72h。