[发明专利]一种含氮钢结硬质合金的制备方法

权利要求书

1.一种含氮钢结硬质合金的制备方法，其特征在于，采用钛的氮碳化物粉末作为硬质相，以钢粉作为粘结相，通过粉末冶金制作方法制作含氮钢结硬质合金；制作前先对钛的氮碳化物粉末进行处理，再将钛的氮碳化物粉末与钢粉混合在，并一起原位烧结成含氮钢结硬质合金；具体制备方式如下：

1）先将粘结相固溶化，充分降低钢粉中的游离碳

将混合好的钢粉原料烧结控制在原料充分钢化但又不能液化的温度；通过大量的实验，这一温度控制在1250-1280℃度之间；

2）硬质相选材

在生产氮碳化钛时调整好炭黑和钛白粉的比例和控制好烧结温度以及氮的流量，制作出氧含量0.6%以下，且游离碳0.15%以下的氮碳化钛；

3）添加适量的铌粉

加入适当铌粉的措施予以固氮；利用铌粉能在合金出现液相前被游离碳所碳化，同时，铌也能与氮发生反应生成氮化铌，就直接和间接的阻止了氮的逃逸；

4）充氮烧结

在多气氛烧结下，采用以氮气代替氩气的方法进行烧结；在合金体外由于氮气的浓度很高，不但抑制了合金体内氮的逃逸，甚至还会使合金的表面得到充分氮化。

2.根据权利要求1所述的含氮钢结硬质合金的制备方法，其特征在于，所述对钛的氮碳化物粉末进行处理是指制作钛的氮碳化物粉末时通过调整炭黑和钛白粉的比例，并控制烧结温度以及氮的流量制作出游离碳低于0.15%、氧含量低于0.6%的钛的氮碳化物。

3.根据权利要求2所述的含氮钢结硬质合金的制备方法，其特征在于，所述钛的氮碳化物包括氮碳化钛，或者氮化钛和碳化钛、氮化钛和氮碳化钛和碳化钛等任意重量百分比的混合物。

4.根据权利要求1所述的含氮钢结硬质合金的制备方法，其特征在于，所述以钢粉作为粘结相是采用经过预处理的钢粉作为粘结相。所述的预处理的钢粉是先将钢粉固溶化，充分降低钢粉中的游离碳。

5.根据权利要求1所述的含氮钢结硬质合金的制备方法，其特征在于，所述通过原位合成烧结成钢结硬质合金是在制作含氮钢结硬质合金时，将钛的氮碳化物与钢粉混合在一起，采取充氮烧结制作含氮钢结硬质合金。

6.根据权利要求4所述的含氮钢结硬质合金的制备方法，其特征在于，所述将钛的氮碳化物粉末与钢粉混合在一起是按照钛的氮碳化物与钢粉的重量配比为钛的氮碳化物在30%-70%之间、钢粉在28%-68%之间的比例进行湿磨混合。

7.根据权利要求4所述的含氮钢结硬质合金的制备方法，其特征在于，在钛的氮碳化物与钢粉混合时加入有铌粉，通过铌粉的加入予以固氮。

8.根据权利要求7所述的含氮钢结硬质合金的制备方法，其特征在于，所述的铌粉的具体加量根据钛的氮碳化物实际的游离碳含量而确定。在确定好了铌粉的加量后，再确定粘结相的加量。

9.根据权利要求8所述的含氮钢结硬质合金的制备方法，其特征在于，所述的铌粉加入量为钛的氮碳化物重量的0.5%-2%。

10.根据权利要求4所述的含氮钢结硬质合金的制备方法，其特征在于，在多气氛烧结下，采用了充氮气的方法进行烧结，使多气氛烧结时合金体外充满氮气。由于氮的浓度很高，不但抑制了合金体内化合氮的逃逸，同时还会使合金的表面得到充分氮化。