[发明专利]一种适用于不锈钢加工的硬质合金及其制备方法

权利要求书

1.一种适用于不锈钢加工的硬质合金，其特征在于，按重量份数计，通过以下原料制备得到：碳化钨60～90份、镍粉和铁粉15～30份，氧化铝粉6.0～10份，氧化镁4.0～6.0份、氮化硼3.0～5.0份、氮化硅2.0～4.0份，除渣剂、球化剂2.0～4.0份，成型剂5.0～8.0份；其中，镍粉和铁粉的质量比为1:1～1.5。

2.根据权利要求1所述适用于不锈钢加工的硬质合金，其特征在于，所述镍粉的粒径为2～3μm，所述铁粉的粒径为3.0～5.0μm，所述碳化钨的粒径为2.0～5.0μm，所述氧化铝的粒径为5.0～10nm，所述氮化硼的粒径12～20μm，所述氧化镁的粒径18～25μm，所述氮化硅的粒径为8～12μm。

3.一种由权利要求1或权利要求2所述适用于不锈钢加工的硬质合金的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

S1.将上述硬质合金原料加入球磨机，并注入球磨介质后混合1.0～3.0h，然后进行真空干燥；其中球磨比为3～5：1；所述真空干燥的真空度为-0.1～0.2Pa，干燥温度为400～550℃，干燥时间为0.8～1.5h；

S2.将干燥好的材料放入捏合机中，保持温度200～220℃，密炼2～3h，然后模压成块；将料块在真空状态下，加温到1300～1500℃，保持2.0～2.5h进行烧结；

S3.缓慢降温到1100～1200℃，保温1.0～1.5h，同时外加超声波作用，超声波强度2.0～3.0KW/m²，使材料分散均；然后快速冷却到800～900℃，保温0.5～1.0h；然后急速冷却到700～750℃，保温1.0～2.0h，然后放入0-4℃的水中急速冷却至常温。

4.根据权利要求3所述适用于不锈钢加工的硬质合金的制备方法，其特征在于，所述除渣剂主成分为二氧化硅和三氧化二铝，所述二氧化硅含量75％～78％，所述三氧化二铝含量15％～18％，余量为微量元素和杂质。

5.根据权利要求3所述适用于不锈钢加工的硬质合金的制备方法，其特征在于，所述成型剂为橡胶、聚乙烯蜡和线性低密度聚乙烯和聚乙二醇的任意一种。

6.根据权利要求3所述适用于不锈钢加工的硬质合金的制备方法，其特征在于，所述步骤S2的烧结为阶段性升温，具体步骤为：

Y1.预热阶段：将温度升到500～550℃，升温速率为60～75℃/min，保温0.5～0.8min；

Y2.低温烧结阶段：将温度升到1200～1300℃，升温速率为110～130℃/min，保温2.0～2.5min；

Y3.高温烧结阶段：将温度升到1300～1500℃，升温速率为140～150℃/min，保温1.5～2.0min。

7.根据权利要求3所述适用于不锈钢加工的硬质合金的制备方法，其特征在于，所述步骤S3的缓慢降温的冷却速度为8～10℃/min，所述快速冷却的冷却速度为20～30℃/min，所述急速冷却的冷却速度为40～50℃/min。

8.根据权利要求3所述适用于不锈钢加工的硬质合金的制备方法，其特征在于，所述球磨机用球磨介质为无水乙醇，转速为300～350r/min。

9.根据权利要求3所述适用于不锈钢加工的硬质合金的制备方法，其特征在于，烧结在氮气的保护气氛下进行。