[发明专利]一种硬质合金材料及其制备方法与应用

说明书

本发明属于硬质合金制备技术领域，尤其提供了一种硬质合金材料及其制备方法与应用。本发明中，钴能够提高硬质合金材料的冲击疲劳强度；镍能够提高硬质合金材料的韧性；部分碳和钨以碳化钨的形式存在，碳化钨能够提高硬质合金材料的硬度；碳能够提高硬质合金材料的热胀冷缩性；同时镍和钴作为粘结剂，能够将碳化钨和碳粘结包裹在一起，形成硬质合金材料。实施例的数据表明，所得硬质合金的硬度为85.4～92.7HV；抗弯强度为2800～3170MPa，表面抗拉丝性能72～270h，抗胀裂性能优异。

技术领域

本发明涉及硬质合金制备技术领域，尤其涉及一种硬质合金材料及其制备方法与应用。

背景技术

冷挤压为整个单片罐产品最关键的工序。冷挤压模具包括凹模和凸模，在冷挤压的过程中，凹模和坯料接触，直接参与变形过程，需要承受静态高压、强烈冲击和巨大摩擦的恶劣环境，因此，对凹模中与坯料接触部分的材质提出较高的要求。现有技术中，凹模中与坯料接触的硬质材料一般为YG15硬质合金，但是该硬质合金耐磨性差，导致凹模的使用寿命低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种硬质合金材料及其制备方法与应用。本发明提供的硬质合金材料的耐磨性好。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种硬质合金材料，包括以下质量百分含量的组分：

碳3.5～5％，钴10～13％，镍0.6～1.5％，钛+钽+铌+钒+钌0.3％，余量为钨。

优选地，所述硬质合金材料的钴磁饱和度为11～14％。

本发明还提供了上述技术方案所述的硬质合金材料的制备方法，包括以下步骤：

将钴粉、碳化钨、镍粉和石墨混合，进行烧结，得到所述硬质合金材料。

优选地，所述钴粉、碳化钨、镍粉和石墨的粒径独立地为0.5～1.3μm。

优选地，所述烧结的压力为1.3～1.33Pa，温度为1350～1600℃，时间为40～50h。

优选地，升温至所述烧结的温度的速率为5～20℃/min。

本发明还提供了上述技术方案所述的硬质合金材料或上述技术方案所述的制备方法得到的硬质合金材料在冷挤压模具凹模中的应用。

本发明提供了一种硬质合金材料，包括以下质量百分含量的组分：碳3.5～5％，钴10～13％，镍0.6～1.5％，钛+钽+铌+钒+钌0.3％，余量为钨。本发明中，钴能够提高硬质合金材料的冲击疲劳强度；镍能够提高硬质合金材料的韧性；部分碳和钨以碳化钨的形式存在，碳化钨能够提高硬质合金材料的硬度；碳能够提高硬质合金材料的热胀冷缩性；同时镍和钴作为粘结剂，能够将碳化钨和碳粘结包裹在一起，形成硬质合金材料。实施例的数据表明：本发明提供的硬质合金材料的硬度为85.4～92.7HV；抗弯强度为2800～3170MPa，表面抗拉丝性能72～270h，抗胀裂性能优异。

本发明还提供了上述技术方案所述的硬质合金材料的制备方法，包括以下步骤：将钴粉、碳化钨、镍粉和石墨混合，进行烧结，得到所述硬质合金材料。本发明提供的制备方法操作简单，原料来源广，易于工业化生产。

附图说明

图1为实施例2所得硬质合金材料的金相照片。

具体实施方式

本发明提供了一种硬质合金材料，包括以下质量百分含量的组分：

碳3.5～5％，钴10～13％，镍0.6～1.5％，钛+钽+铌+钒+钌0.3％，余量为钨。