本發(fā)明屬于硬質(zhì)合金技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種超硬硬質(zhì)合金的制造工藝。
背景技術(shù):
硬質(zhì)合金是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料。硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金制造成本高、生產(chǎn)效率低、流程復(fù)雜,且由于鎢鈷含量較高,導(dǎo)致其碎性和燒結(jié)溫度大大增加,抗彎強度差,柔性不足。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
(1)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明為了克服現(xiàn)有的硬質(zhì)合金碎性大、抗彎強度差、流程復(fù)雜的缺點,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種硬度大、抗彎強度高、制作流程較簡單的超硬硬質(zhì)合金的制造工藝。(2)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了這樣一種超硬硬質(zhì)合金及其制造工藝,具體如下:一種超硬硬質(zhì)合金,所述超硬硬質(zhì)合金的原料及其按重量百分比的成分為:硬質(zhì)相85-90%,銅0.05-0.09%,銪0.03-0.15%,硅3-5%,三氧化二鋁4-8%,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì);所述硬質(zhì)相為碳化釩鈦和碳化鎢,其中釩/鈦摩爾比為0.6-0.8,碳化釩鈦和碳化鎢的重量比為1:1.5。一種超硬硬質(zhì)合金的制造工藝,包括以下步驟:a.按所述超硬硬質(zhì)合金制造的原料及其按質(zhì)量的百分比例稱取碳化鈦、碳化釩、碳化鎢、還原鐵粉、銅、銪、硅、三氧化二鋁;b.將步驟a稱取的原料混合,在隔絕空氣的保護環(huán)境下,磨細,過320-500目篩,得到粉末粒料,干燥,然后加入1wt%-1.5wt%聚乙二醇溶液,充分?jǐn)嚢?,過45-60目篩,得到顆粒料;c.將顆粒料放入模具中,用800-900MPa的壓力壓制成型,壓制時長80~100s,得坯塊;d.將坯塊置于真空爐中,于300-350℃下,燒結(jié)125-150分鐘,真空爐內(nèi)部絕對氣壓小于等于3Pa;e.于500-550℃下,燒結(jié)35-45分鐘,真空爐內(nèi)部絕對氣壓小于等于3Pa;f.于600-650℃下,燒結(jié)10-15分鐘,真空爐內(nèi)部絕對氣壓小于等于3Pa;g.于700-750℃下,燒結(jié)50-60分鐘,真空爐內(nèi)部絕對氣壓小于等于2Pa;h.于300-350℃下,燒結(jié)65-75分鐘,真空爐內(nèi)部絕對氣壓小于等于3Pa;i.于200-300℃下,燒結(jié)30-35分鐘,真空爐內(nèi)部絕對氣壓小于等于3Pa;j.于100-150℃下,燒結(jié)20-25分鐘,真空爐內(nèi)部絕對氣壓小于等于3Pa;k.放置于爐內(nèi),降至常溫。(3)有益效果本發(fā)明硬質(zhì)合金材料中使用了硅,可以有效的提高合金的硬度,同時由于加入一定量的三氧化二鋁可以降低合金的碎度,有效提高其抗彎強度,從而提高了硬質(zhì)合金的品質(zhì),節(jié)約生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。實施例1一種超硬硬質(zhì)合金,其特征在于,包含以下重量百分比的成分,硬質(zhì)相85%,銅0.05%,銪0.03%,硅3%,三氧化二鋁4%,碳化鎢,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì);所述硬質(zhì)相為碳化釩鈦和碳化鎢,其中釩/鈦摩爾比為0.6~0.8,碳化釩鈦和碳化鎢的重量比為1:1.5。實施例2一種超硬硬質(zhì)合金,其特征在于,包含以下重量百分比的成分,硬質(zhì)相90%,銅0.09%,銪0.15%,硅5%,三氧化二鋁8%,碳化鎢,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì);所述硬質(zhì)相為碳化釩鈦和碳化鎢,其中釩/鈦摩爾比為0.6~0.8,碳化釩鈦和碳化鎢的重量比為1:1.5。實施例3一種超硬硬質(zhì)合金,其特征在于,包含以下重量百分比的成分,硬質(zhì)相88%,銅0.06%,銪0.12%,硅3%,三氧化二鋁4.5%,碳化鎢,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì);所述硬質(zhì)相為碳化釩鈦和碳化鎢,其中釩/鈦摩爾比為0.6~0.8,碳化釩鈦和碳化鎢的重量比為1:1.5。實施例4a.按比例稱取碳化鈦、碳化釩、碳化鎢、還原鐵粉、銅、銪、硅、三氧化二鋁;b.將步驟a稱取的原料混合,在隔絕空氣的保護環(huán)境下,磨細,過320-500目篩,得到粉末粒料,干燥,然后加入1wt%-1.5wt%聚乙二醇溶液,充分?jǐn)嚢瑁^45-60目篩,得到顆粒料;c.將顆粒料放入模具中,用800-900MPa的壓力壓制成型,壓制時長80~100s,得坯塊;d.將坯塊置于真空爐中,于300-350℃下,燒結(jié)125-150分鐘,真空爐內(nèi)部絕對氣壓小于等于3Pa;e.于500-550℃下,燒結(jié)35-45分鐘,真空爐內(nèi)部絕對氣壓小于等于3Pa;f.于600-650℃下,燒結(jié)10-15分鐘,真空爐內(nèi)部絕對氣壓小于等于3Pa;g.于700-750℃下,燒結(jié)50-60分鐘,真空爐內(nèi)部絕對氣壓小于等于2Pa;h.于300-350℃下,燒結(jié)65-75分鐘,真空爐內(nèi)部絕對氣壓小于等于3Pa;i.于200-300℃下,燒結(jié)30-35分鐘,真空爐內(nèi)部絕對氣壓小于等于3Pa;j.于100-150℃下,燒結(jié)20-25分鐘,真空爐內(nèi)部絕對氣壓小于等于3Pa;放置于爐內(nèi),降至常溫取制成的超硬硬質(zhì)合金5×5×3厘米10個塊狀樣本,通過自動洛氏硬度計測試,測試結(jié)果見表1。表1硬質(zhì)合金試塊硬度測試記錄表1234567891082HRC80HRC83HRC79HRC81HRC78HRC79HRC81HRC80HRC82HRC結(jié)果顯示,達到了超硬硬質(zhì)合金的要求。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形、改進及替代,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此,本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。