[发明专利]一种表面软化的梯度硬质合金及其制备方法

摘要

本发明涉及硬质合金制备技术领域，具体为一种表面软化的梯度硬质合金及其制备方法。本发明通过调节合金粘结相的成分来降低WC晶粒在液相Co中的溶解度，以减少WC晶粒通过溶解再析出机制而长大，从而抑制WC晶粒的生长，进而使所制备的硬质合金中WC晶粒细小、分布均匀、致密度高、梯度明显，使梯度硬质合金表现出更优异的力学性能，改善了梯度硬质合金的红硬性。使用本发明方法制备的硬质合金作为涂层刀具的基体，可减缓涂层裂纹向基体中扩展的趋势，延长涂层刀具的使用寿命。本发明方法对现有设备和工艺的改动不大即可生产出功能梯度硬质合金，适用于工业化生产。

主权项

一种表面软化的梯度硬质合金，其特征在于，由以下质量百分比的各组分烧结而成：8‐12％的TiN，9‐13％的合金粘结相，余量为WC；所述合金粘结相由以下质量百分比的金属粉体组成：0.5‐5.5％的Cr，0.5‐5.5％的V，0.5‐5.5％的Y，0.5‐15％的Ni，余量为Co，且合金粘结相中Cr、V、Y和Ni的质量之和为合金粘结相质量的6‐20％；所述表面软化的梯度硬质合金其制备方法包括以下步骤：S1、制备合金粘结相：按质量百分比分别称取Cr、V、Y、Ni、Co五种金属粉体，将五种金属粉体混合均匀，得合金粘结相；S2、制备坯料：按质量百分比分别称取合金粘结相、TiN、WC三种组分，三种组分组成原料粉体；按原料粉体总质量的1.5‐2.5％称取石蜡，并将石蜡与原料粉体混合均匀，得到坯料；S3、压制坯体：将坯料压制成型，得坯体；S4、烧结：将坯体置于烧结炉中，以5‐8℃/min的速度升温至1200‐1250℃，保温18‐22min，并保持10‐3Pa以上的真空度；然后以1‐3℃/min的速度升温至1420‐1450℃，保温55‐65min，并保持10‐3Pa以上的真空度；接着再以2‐6℃/min的速度降温至1000‐1200℃，保温110‐130min，并保持10‐3Pa以上的真空度；再接着坯体随炉冷却，并保持10‐3Pa以上的真空度，制得表面软化的梯度硬质合金。