[发明专利]一种硬质合金材料和硬质合金样件

说明书

本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种硬质合金材料和硬质合金样件。本发明公开了一种硬质合金材料，由以下组分制成：金属粘接剂、石墨、碳化钨和晶粒抑制剂；晶粒抑制剂包括：VC、TiC、Cr₃C₂或TaC；金属粘接剂包括：钴或镍；成型粘接剂包括：石蜡或聚乙二醇。本发明中，硬质合金材料中石墨的添加可以弥补碳元素的损失，晶粒抑制剂可以抑制WC晶粒超快的生长速度，从而降低超大WC晶粒、孔隙、η相的缺陷，使得硬质合金成型样件的硬度、耐磨性能、抗弯强度、断裂韧性得到提高。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种硬质合金材料和硬质合金样件。

背景技术

硬质合金材料是由难熔金属的硬质化合物(通常是WC、TiC、TaC、NbC)和粘结金属(通常是Co、Ni、Fe)通过粉末冶金工艺制成的一种复合材料，具有高强度，高硬度，耐腐蚀，高耐磨性、良好的韧性等独特性能，被广泛地应用于切削刀具，地质矿山刀具，成型模具和结构耐磨件等领域。

目前，常规硬质合金粉体材料在激光增材制备过程中，易发生显著的C元素损失和WC晶粒快速长大的问题，这将导致成型部件出现超大WC晶粒、孔隙、η相等缺陷，从而导致硬质合金材料硬度、耐磨性、抗弯强度、断裂韧性差。

发明内容

本发明提供了一种硬质合金材料和硬质合金样件，解决了现有的硬质合金粉体材料在激光增材制备过程中易发生显著的C元素损失和WC晶粒快速长大，导致硬质金样件硬度、耐磨性、抗弯强度、断裂韧性差的问题。

其具体技术方案如下：

本发明提供了一种硬质合金材料，由以下组分制成：

金属粘接剂、石墨、碳化钨、晶粒抑制剂和成型粘接剂；

所述晶粒抑制剂包括：VC、TiC、Cr₃C₂或TaC，优选为VC或Cr₃C₂。

所述金属粘接剂包括：钴或镍；

所述成型粘接剂包括：石蜡或聚乙二醇。

本发明中，硬质合金材料中石墨的添加可以弥补硬质合金在激光增材制备过程中碳元素的损失，晶粒抑制剂可以抑制WC晶粒超快的生长速度，从而降低超大WC晶粒、孔隙、η相的缺陷，使得硬质合金成型样件的硬度和耐磨性能提高。

优选地，按重量份数计，由以下组分制成：

所述金属粘接剂4-50份；

所述石墨0.2-4.5份；

所述晶粒抑制剂0.5-20份；

所述成型粘接剂2～10份；

余量为所述碳化钨。

更优选地，按重量份数计，由以下组分制成：

所述金属粘接剂20-50份；

所述石墨2-4.5份；

所述晶粒抑制剂10-15份；

所述成型粘接剂2～5份；

余量为所述碳化钨。

进一步优选为，所述金属粘接剂20份；

所述石墨1.8份；

所述晶粒抑制剂10份；

所述成型粘接剂2份；

所述碳化钨66.2份