[发明专利]一种微合金化高耐磨性钢结硬质合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉末冶金技术，特别涉及一种微合金化高耐磨性钢结硬质合金。

背景技术

众所周知，硬质合金刀具材料按国际ISO标准规定分为P、M、K三大类，一般适用于铸铁、有色金属或非金属材料等的加工。钢结硬质合金作为一种新型工程材料，其介于工具钢和硬质合金之间的优异性能以及可加工和良好的热处理特性，使它在制造业的应用越来越受到材料工作者的关注。其中TiC系钢结硬质合金其主要成分为TiC、MnFe、Ni、Mo和铁，且其成分和重量百分比为：硬质相TiC40.0～60.0，高锰钢粘结相60.0～40.0，其中Mn14.0～18.0，Ni1.5～3.0，Mo1.0～3.0，CO0.7～1.2，铁为余量。但该类合金一般存在孔隙度大、变形大、耐磨性偏低等缺陷，同时产品中Mn的挥发量大，表面与心部Mn含量差异大，奥氏体不均匀、表面与心部差异大，抵抗热应力能力差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明旨在添加一种能阻止TiC晶粒长大，还能提高硬质合金的硬度的合金元素，制备一种微合金化高耐磨性钢结硬质合金。

本发明提供一种微合金化高耐磨性钢结硬质合金，包括45.0%～58.0%的硬质相、42.0%～55.0%的粘结相，所述粘结相主要由9.0%～15.0%的MnFe合金粉、Ni、Mo、C、Fe等及其他不可避免的杂质构成。

所述硬质相主要由TiC、TaC及Cr₃C₂构成，且所述TaC及Cr₃C₂的粉末粒径小于等于0.5μm。

所述TaC及Cr₃C₂的共同含量小于等于1.0%。

所述TaC的含量为0.2％～0.6％，所述Cr₃C₂的含量为0.1％～0.4％

所述Ni及Mo的共同含量小于等于3.0%。

所述Ni和Mo的含量分别为1.0％～1.8％和0.8％～1.2％。

所述C的含量小于等于1.0%。

所述余量为Fe粉，其他不可避免的杂质含量小于等于0.3%。

本发明提供的所述微合金化高耐磨性钢结硬质合金通过添加微量的TaC和Cr₃C₂间隙相碳化物，不仅能阻止TiC晶粒长大，还能提高硬质合金的硬度，也无需水韧处理就能使硬质合金的烧结态硬度由HRC61提高到HRC大于等于64，有明显的增硬效果。

具体实施方式

下面结合具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案：

本发明具体提供一种微合金化高耐磨性钢结硬质合金，包括45.0%～58.0%的硬质相、42.0%～55.0%的粘结相，所述粘结相主要由9.0%～15.0%的MnFe合金粉、Ni 1.0%～1.8%、Mo 0.8%～1.2%、C≤1.0%、余量为Fe粉，与其它不可避免的杂质构成。

所述硬质相主要由TiC、TaC及Cr₃C₂构成，且所述TaC及CrxC₂的粉末粒径≤0.5μm。

所述TaC及Cr₃C₂的共同含量小于等于1.0%。

所述TaC的含量为0.2％～0.6％，所述Cr₃C₂的含量为0.1％～0.4％

所述Ni及Mo的共同含量≤3.0%。

所述Ni和Mo的含量分别为1.0％～1.8％和0.8％～1.2％。

所述C的含量≤1.0%。

所述余量为Fe粉与其他不可避免的杂质含量≤0.3%。

在本实施例中，所述微合金化高耐磨性钢结硬质合金其成分的质量百分比具体为硬质相45.0%～58.0%，其中TaC为0.2%～0.6%，Cr₃C₂为0.1%～0.4%，且所述TaC与所述Cr₃C₂的粒径均小于等于0.5μm；所述粘结相42.0%～55.0%，其中Cr≤1.5%，MnFe合金粉9.0%～15.0%，Ni为1.0%～1.8%，Mo为0.8%～1.2%，C≤1.0%，余量为Fe粉及不可避免的杂志总量应≤0.3%，其杂质总量应是MnFe合金中和其他金属粉末中含有的Si、Ca、S、P、O等元素。