[发明专利]表层缺立方相含锇硬质合金及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种表层缺立方相含锇硬质合金及其制备方法和应用，该表层缺立方相含锇硬质合金由包括粘结相粉、Os粉、含钛立方相化合物和硬质相粉的原料混合制备而成，粘结相粉的质量分数为7％～13％，Os粉的质量为粘结相粉质量的15％～35％，含钛立方相化合物的含量为1.0％～8.0％，其余为WC粉，含锇硬质合金的表层为缺立方相结构，Os固溶于粘结相中，含钛立方相化合物包括TiCN。制备方法包括配料、原料混合球磨、混合料干燥制粒、成型和烧结。本发明的表层缺立方相含锇硬质合金具有良好的抗冲击性、抗塑性变形和抗月牙洼磨损性能，在高速、大进给切削参数下能满足钢材金属材料的铣削加工。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，涉及一种硬质合金刀具材料及其制备方法和应用，具体涉及一种表层缺立方相含锇硬质合金及其制备方法和应用。

背景技术

表层缺立方相硬质合金是通过特殊工艺使硬质合金表层形成一层无立方相的富粘结相层，该富粘结相层结构能够改善CVD涂层引起的微裂纹，还可提高刀具切削时的抗冲击性，芯部含立方相结构保证了刀具切削时的耐磨性和抗高温塑性变形能力。然而，随着被加工材料不断更新换代，切削加工技术也不断发展进步，常规表层缺立方相硬质合金已经不能很好的满足钢材铣削切削加工要求，特别是在高速、大进给条件下，对刀具基体的韧性提出了更高的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种兼具很高的硬度、强度及断裂韧性的表层缺立方相含锇硬质合金及其制备方法和应用，可以满足钢材金属材料的高效切削加工。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

一种表层缺立方相含锇硬质合金，由包括粘结相粉、Os粉、含钛立方相化合物和硬质相粉的原料混合制备而成，所述粘结相粉的质量分数为7％～13％，所述Os粉的质量为所述粘结相粉质量的15％～35％，所述含钛立方相化合物的质量分数为1.0％～8.0％，其余为WC粉；所述表层缺立方相含锇硬质合金的表层为缺立方相结构，Os固溶于粘结相中，所述含钛立方相化合物包括TiCN。

上述的表层缺立方相含锇硬质合金，优选的，表层缺立方相结构的厚度为5μm～60μm。

上述的表层缺立方相含锇硬质合金，优选的，所述含钛立方相化合物还包括Ta、Nb元素中一种或两种的碳化物或氮化物。

上述的表层缺立方相含锇硬质合金，优选的，所述TiCN的质量占原料总质量的0.5％～4％。

上述的表层缺立方相含锇硬质合金，优选的，所述表层缺立方相含锇硬质合金中的N元素与Ti元素的原子比为0.1～0.5∶1。

上述的表层缺立方相含锇硬质合金，优选的，所述粘结相粉为Co粉、Ni粉和Fe粉中的一种或多种。

上述的表层缺立方相含锇硬质合金，优选的，所述Os粉的纯度不低于99.90％。

上述的表层缺立方相含锇硬质合金，优选的，所述WC粉的Fsss粒度为2.5μm～5.0μm。

上述的表层缺立方相含锇硬质合金，优选的，所述表层缺立方相含锇硬质合金的原料还包括抑制剂，所述抑制剂包括Cr₃C₂粉和/或VC粉。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述的表层缺立方相含锇硬质合金的制备方法，包括以下步骤：配料、原料混合球磨、混合料干燥制粒、成型和烧结，得到表层缺立方相含锇硬质合金。