[发明专利]一种表面陶瓷硬化粉末高速钢的制备方法

权利要求书

1.一种表面陶瓷硬化粉末高速钢的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

（1）对高速钢粉末在保护气氛中进行退火处理；

（2）将退火处理后的高速钢粉末分成两份；其中一份进行球磨处理后得到无陶瓷掺杂的高速钢粉末，另一份与陶瓷粉末混合球磨后得到陶瓷-高速钢混合粉末，陶瓷-高速钢混合粉末中陶瓷粉末的质量含量为5~30%；无陶瓷掺杂的高速钢粉末和陶瓷-高速钢混合粉末的质量比为10:1~20:1；

（3）在得到的陶瓷-高速钢混合粉末中加入粘合剂，搅拌均匀后得到混合浆料；

（4）将步骤（3）得到的混合浆料涂覆在模具内表面，然后向模具中加入步骤（2）得到的无陶瓷掺杂的高速钢粉末，预压制成生坯；

（5）将所得的生坯在保护气氛中进行烧结处理，获得高速钢烧结体；

（6）将所得的高速钢烧结体进行分段热等静压处理，获得致密高速钢烧结坯；

（7）在保护气氛中对所得的致密高速钢烧结坯进行淬火和回火处理，得到所述的表面陶瓷硬化粉末高速钢。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，以质量百分数计，步骤（1）中所述的高速钢粉末的组分为：C 1.1~1.3%，V 3.0~3.2%，Cr 4.1~4.3%，Mo 4.9~5.1%，W 6.3~6.5%，Co8.4~8.6%，余量为Fe。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是，步骤（1）中所述的高速钢粉末的平均粒径为45~100μm；形貌为球形、不规则形或树枝形中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是，步骤（1）中所述的保护气氛为氢气，退火处理工艺为：在800~930 (C下保温1~5 h，以10~25 (C/min的冷速降温至500 (C，再空冷。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤（2）中所述的陶瓷粉末选自BN、B₄C、SiC、Si₃N₄、ZrB₂、Al₂O₃、ZrO₂、BeO、AlN、TiC、TiB₂中的一种或多种；陶瓷粉末与高速钢粉末的平均粒径的比值为1:300~1:100。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤（3）中所述的粘合剂选自酒精、丙酮、液体石蜡、硬质酸锌、聚乙烯醇、乙二醇、合成橡胶中的一种或多种；粘合剂与陶瓷-高速钢混合粉末的质量比为1:2.5~1:1.5。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤（4）中混合浆料的涂覆厚度为0.5~2mm，预压制压力为5~50 MPa。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤（5）中烧结温度为1050(C~1350 (C，保温时间0.5~3 h，烧结气氛为氩气、氢气、氮气、甲烷中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤（6）中分段热等静压处理方法为：第一段热等静压处理温度为500~800 (C，保温时间2~5 h，压力为200~500 MPa；第二段热等静压处理温度为1000~1150 (C，保温时间1~3 h，压力为100~300 MPa。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤（7）中的保护气氛为氩气或氮气，淬火处理包括预热阶段和淬火阶段：预热温度750~950 (C，保温时间为1~2 h，升温速率为1~5 (C/min；淬火温度为1000~1200 (C，保温时间为5~30 min，升温速率为5~20 (C/min，冷却方式为油冷或高压气体冷却；回火温度为500~650 (C，保温时间为1~3 h，回火次数1~5次。