[发明专利]一种加工蠕墨铸铁的梯度刀具材料

权利要求书

1.一种加工蠕墨铸铁的梯度刀具材料，其特征在于，由以下质量份的原料制成：

表层(1)：WC：87～94份、Al₂O₃：3～7份、Co：2～6份、Y₂O₃：0～1份；

次表层(2)：WC：87～94份、Al₂O₃：1～5份、Co：4～8份、Y₂O₃：0～1份；

中间层(3)：WC：87～94份、Al₂O₃：0～3份、Co：6～10份、Y₂O₃：0～1份。

其制备方法步骤如下：

(1)按照各层的组分配比，配制三组粉料，分别装入聚氨酯球磨筒中，Al₂O₃粉末以氧化铝球为球磨球，其他粉末以碳化钨球为球磨球，酒精为球磨介质，封闭后放在滚筒式球磨机上湿球磨48小时；将球磨后的原料粉末放入真空干燥箱中进行干燥，干燥温度为100～150℃，干燥后过80～120目筛，将过筛后的粉体封装待用；

(2)按各层的组分配比称量后分别装入聚氨酯球磨筒中，以碳化钨球为球磨球，球料比10:1，酒精为球磨介质，封闭后放在滚筒式球磨机上湿球磨48小时；将球磨后的原料粉末放入真空干燥箱中进行干燥，封装备用；

(3)按照刀具制备需要的用量称取每层粉末的质量，采用手工铺层方法在石墨套筒中逐层铺垫，然后放入真空烧结炉中；在真空条件下，15～25min升至750～850℃，5～15min升至950～1050℃，25～35min升高到1350～1650℃，从950～1050℃开始匀速加压，到1350～1650℃，压力加到28～36MPa；

(4)在1350～1650℃温度下施加压力28～36MPa、保温20～40min的条件下热压烧结成型。

2.根据权利要求1所述的加工蠕墨铸铁的梯度刀具材料，其特征在于，由以下质量份的原料制成：

表层(1)：WC：90份、Al₂O₃：7份、Co：2份、Y₂O₃：1份；

次表层(2)：WC：90份、Al₂O₃：5份、Co：4份、Y₂O₃：1份；

中间层(3)：WC：90份、Al₂O₃：3份、Co：6份、Y₂O₃：1份。

3.根据权利要求1所述的加工蠕墨铸铁的梯度刀具材料，其特征在于，所述WC的粒径为0.3-0.5μm，所述Al₂O₃的粒径为0.4-0.6μm，所述Co的粒径为0.4-0.6μm，所述Y₂O₃的粒径为0.8-1.2μm。

4.根据权利要求1所述的加工蠕墨铸铁的梯度刀具材料，其特征在于，所述WC的粒径为0.4μm，所述Al₂O₃的粒径为0.5μm，所述Co的粒径为0.5μm，所述Y₂O₃的粒径为1μm。

5.根据权利要求1所述的加工蠕墨铸铁的梯度刀具材料，其特征在于，所述步骤(1)中，干燥温度为120℃，干燥后过100目筛；所述步骤(3)中，20min升至800℃，10min升至1000℃，30min升高到1450℃，从1000℃开始匀速加压，到1450℃，压力加到32MPa；所述步骤(4)中，在1450℃温度下施加压力32MPa、保温30min的条件下热压烧结成型。

6.根据权利要求1所述的加工蠕墨铸铁的梯度刀具材料，其特征在于，所述表层(1)与次表层(2)、次表层(2)与中间层(3)的层厚比均为0.2；层厚比

7.根据权利要求1-6任一项所述的加工蠕墨铸铁的梯度刀具材料，其特征在于，所述手工铺层方法为：首先将表层(1)的材料装入高强度石墨模具中，用石墨棒旋转压平；然后铺第二层即次表层(2)的材料，采用同样的方法使其压平；之后采用同样的方式铺第三层即中间层(3)的材料、第四层即次表层(2)的材料和第五层即表层(1)的材料。