[发明专利]一种VC/V10粉末高速钢复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种VC/V10粉末高速钢复合材料制备方法，其特征在于，具体包括：

(1)10V高速钢熔炼

在真空感应炉内熔炼10V高速钢，其成分质量分数为：2.40％～2.50％C，5.00％～5.50％Cr，9.50％～10.50％V，1.25％～1.35％Mo，熔炼成分合格后将钢水终点温度控制为出钢温度1640℃～1680℃；

(2)VC/10V复合高速钢粉末制备

将VC粉末预先装入独立发送罐，在高压雾化气体雾化10V钢液时，采用超声波分散气体输送将VC粉末由发送罐均匀输送到雾化器的喷嘴处，在喷嘴处高压雾化气体和VC粉末混合形成气粉雾化介质，气粉雾化击碎10V钢液制得预合金化的VC/V10高速钢复合粉末；

(3)复合高速钢粉末成型

采用冷等静压成型将上述复合粉末压坯，其中橡胶汽油为粘结剂，用量为0.1～0.3wt％，冷等静压成型压力为150～350MPa，保压时间为10～20min；

(4)真空烧结

复合粉末压坯在真空条件下烧结，真空度为小于2Pa，以80～120℃/min的升温速率将烧结温度升至1150℃～1180℃并保温30～60min，然后以200～250℃/min的降温速率降温至室温后出炉；

(5)热处理

采用850℃～880℃退火，3～4h炉冷作为预备处理；淬火温度1150℃～1180℃，5～15min油焠；回火温度540℃～580℃，回火3次，每次空冷1～1.5h；

制备的复合材料相对密度＞99％，硬度为67.8～69.6HRC；复合材料的基体为V10粉末高速钢，VC粉末作为外加质点均匀弥散分布于基体中，VC粉末的添加量质量分数为3％～15％，复合材料中质量百分含量为：C：2.50～5.50％；Mo1.20～1.30％；Cr：5.25～5.50％；V：10～20％。

2.根据权利要求1所述的VC/V10粉末高速钢复合材料制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中VC粉末平均粒度D50≤2μm，粉末中粒度≤200nm颗粒体积分数为5％～10％。

3.根据权利要求1所述的VC/V10粉末高速钢复合材料制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中10V钢液的雾化温度为1600℃～1640℃。

4.根据权利要求1所述的VC/V10粉末高速钢复合材料制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中输送气体为N₂或Ar，输送压力为1～2MPa，超声震荡频率为20～25KHz，高压雾化气体是N₂或Ar，其压力为2～4Mpa。

5.根据权利要求1所述的VC/V10粉末高速钢复合材料制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中VC粉末流量为2.0～4.0kg/min。