多元m類硬質合金的製作方法
2023-07-04 00:00:01 1
專利名稱：多元m類硬質合金的製作方法
多元M類硬質合金
駄領域
本發明涉及 一 種硬質合金切削刀具材料，具體涉及 一 種含有 WC-TiC-TaC-TiN-Co多元組份的M類硬質合金切削刀具材料。
背景駄
A^f周知，現有技術中的硬質合金刀具材料按國際ISO標準規定分為P、 M、 K 三大類WC-TiC-Co三元合金或WC-TiC-Ta(Nb)C國Co四元合金統稱P類硬質合金， 適用於碳鋼、合金鋼等黑色金屬的切削加工；WC-TiC (少量)-Ta(Nb)C-Co四元合 金稱為M類硬質合金，適用於鋼、辦岡、奧氏體鋼、,等的加工，由於適用性較 廣，在我國一般習慣上稱此為通用^能硬質合金;WC-Co或WC -Ta(Nb)C(少量yCo 二元合金稱為K類硬質合金， 一般適用T^、有色金屬和非金屬材料等的加工。
不辦財才料是制皿中最難切削加工的材料之一，切削效率低，刀具壽命短，不 辦Pf零部件是制皿切削加工的瓶頸。不辦財才料之所以難於切削加工，是由於諸多 特點所造成的其一是不鏽鋼中含有Cr、 Ni、 Ti、 Mo、 V、 Nb、 W、 Al、 Si、 Cu、 N等元素，與其它金屬親和性強，切削過程中易產生粘結現象形成積屑瘤，並且不易 斷屑；其二是不綱韌性和塑性都非常好，高溫3雖、硬度高，切削時切肖U力大；其 三是不鏽鋼的導熱係數很低，還不到普通的鋼材的30%，切削中產生的切削熱不能 及時通過工件和切屑傳導出去，因此切削過程中切削熱非常高;其四是加工硬化嚴重， 有的牌號不糊切削後表面硬化層硬度高達HV500以上，硬化層硬度比切肖咖工前 上升了一倍多，給下一刀的切削加工造成了更大的困難。鑑於這種情況，對於不鏽鋼 的切削，若用切削一般鋼材的P類硬質合^t刀削，由於4細5賊不足，易打刀，不 適於不辦附刀削；選用K類硬質合金刀具切削，雖然刀具f頓3驢較高，但是易粘 刀、紅硬性不足，只能以很低的切削繊，刀具驗很短；所以一般切削不鏃R只能 選用M類硬質合金刀具。和K類硬質合金刀具相比，雖然切削速度有所提高，但是 易打刀並且也易粘刀，刀具壽命也不長。
發明內容
為了解決現有技術中硬質合金刀具切削不辦丙效率低和刀具壽命短的問題，本 發明提供一種多元M類硬質合金，^ffl本發明產品切削不辦ra可獲得較高的加工效
率和很高的使用壽命，從而解決了不鏽鋼切削的難加工問題。
本發明的多元M類石頓合金由下述成份加工而成硬質相TiC: 4 10wt.%、硬 質相TaC: 5 12wt.%、硬質相TiN: 0.5 4wt.%、粘結相Co: 7 12wt.%、硬質相 WC:餘量。
本發明是含有WC-T!C-TaC-TiN-Co成份的多元新型硬質合金，其適用範圍在國 際ISO標準中屬M類合金，與現有技術中的M類產品相比有三大特點其一是有足 夠的{頓 販以保證在切削過程中不易打刀，其二是切削時有極好的抗粘結性能，其 三是紅硬性良好。本發明的多元新型M類硬質合金和現有技術GBAH8376.1-2001中 M類硬質合金相比，產品抗彎5雖高、硬度高，切削不鏽鋼的^頓絲長，理論依 據如下
第一，現有技術的M類產品是WC-TiC-Ta(Nb)C-Co四元合金，其硬質相除WC 外，還有TiC+Ta(Nb)C兩種，其總量在4 12% (根據牌號不同而不同)，而本發明 產品是WC-HC-TaC-TiN-Co5^:合金，其硬質相除WC夕卜，還有TiC十TaC+TiN三 種，其總量在10 21.5%。和現有技術產品比較，本發明除WC外的硬質相不僅又增 加了一種，其總含量也大幅提高，所以本發明產品的硬度高、紅硬性好，抗粘結性能 也很好，4OT時壽命很高。
第二由於本發明產品除WC以外的硬質相種類增加、總含量增加，可造# 品抗彎強度下降的趨勢，因此本發明產品的粘結相也同時大幅度的提高。例如現有技 術中M類產品粘結相Co的含量一般是5 10% (根據牌號不同而不同)，而本發明 產品的粘結相Co的含量在7 12%，不僅本發明產品抗彎5雖度沒有下降，和現有技 術中M類產品比較還有一定幅度的提高。從而保證了本發明產品在使用中有足夠的 弓艘，不打刀，有很長的4頓壽命。 具體實駄式
具體實施方式
一本實施方式的多元M類硬質合金刀具材料的成份(重量百分 比)如下硬質相TiC: 4 10wt.%、硬質相TaC: 5 12wt.%、硬質相TiN: 0.5 4
Wt.%、粘結相CO: 7 12wt.°/。、硬質相WC:餘量。
加工方法如下TlC成份以WC-HC複式固溶體粉末形式加入，粒度2 6 ; TaC以《3 TaC粉末形式加入；TiN以《4 TiN粉末形式加入；WC以1 3. ，WC粉末形式加入；Co以l 2微米Co粉形式加入。將原材料粉末配料後^A 球磨機中混均磨細獲得合纖，再將合纖摻膠後壓製成5X5X30mm試棒和用於
切削i離用的刀片，然後將壓製品經脫膠後^A真空燒結爐，在1480 1500°C^# 下燒結60射中，便獲得本發明產品。將產品按GB/T3851-1983規定進行抗彎糹驢檢 測、按GB/T3849-1983規定檢測洛式硬度。
具體實施方式
二本實施方式與具體實施方式
一不同的是，所述多元M類硬質 合金刀具材料的成份(重量百分比)如下硬質相T1C: 5 7wt.%、硬質相TaC: 6 8wt.%、硬質相11N: l 2wt.%、粘結相Co: 8 9.5wt.%、硬質相WC:餘量。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一不同的是，所述多元M類硬質
合金刀具材料的成份(重量百分比)如下硬質相TiC: 7.5 9.5wt%、硬質相TaC: 9 llwt.%、硬質相TiN: 2.5 3.5wt,°/。、粘結相Co: 10 11.5wt.%、硬質相WC:
具體實施方式
四按具體實施方式
一中描述的原材料和生產工藝，生產成分為 76%WC-7%TiC-6%TaC-l%TiN-10%Co的多元新型M類硬質合金，代號為M35。M35 產品的抗彎強度值1700Mpa，硬度值HRA91。現有技術中82%WC-6%Ti04%Ta(Nb) C-8%Co的抗彎5M值為1400Mpa，硬度值為HRA90。從兩項機械性能技術指標看， 本發明產品均高於現有技術產品。用本發明M35硬質合金可轉位刀片進行汽輪機不 辦剛十片平面粗銑加工，在相同斜牛下，其^頓絲比現有技術產品高50%以上。
具體實施方式
五按具體實施方式
一中描述的原材料和生產工藝，生產成份為 70.5%WC-8%TiC-10°/。TaC-1.5T!N-10%Co的多元新型M類硬質合金，代號為M30。 M30產品的抗彎5M值為1650Mpa、硬度值為HRA91.5，兩項物理機械性能技術指 標均高於現有技術產品。用M30硬質合金可轉位刀片進行1Crl8Ni9Ti不辦R鍛件粗 銑平面切削加工，其〗OT員比現有技術產品提高1倍以上。
權利要求
1、多元M類硬質合金，其特徵在於它由下述成份加工而成硬質相TiC4～10wt.％、硬質相TaC5～12wt.％、硬質相TiN0.5～4wt.％、粘結相Co7～12wt.％、硬質相WC餘量。
2、 根據權利要求10M的多元M類硬質合金，其特徵在於所述成始量如下:TiC: 5 7wt.0/o、 TaC: 6 8wt%、 TiN: l 2wt%、 Co: 8 9.5wt.%、 WC:餘量。
3、 根據權利要求1所述的多元M類硬質合金，其特徵在於所述成M量如下:TiC: 7.5 9.5wt.0/o、相TaC: 9 llwt.%、 TiN: 2.5 3.5 wt.0/o、 Co: 10 11.5 wt.0/0、 WC:餘量o
4、 根據權利要求1所述的多元M類硬質合金，其特徵在於所述成M量如下-TiC: 7wt.%、 TaC: 6wt.%、 TiN: lwt.%、 Co: 10wt%、 WC: 76wt.%。
5、 根據權利要求1所述的多元M類硬質合金，其特徵在於所述成M量如下: TiC: 8wt.%、 TaC: 10wt.0/o、 TiN: 1.5wt.%、 Co: 10wt,%、 WC: 70.5%。
全文摘要
多元M類硬質合金，涉及一種硬質合金切削刀具材料。為了解決現有技術硬質合金刀具切削不鏽鋼效率低和刀具壽命短的問題，本發明的多元M類硬質合金由下述成份加工而成硬質相TiC4～10wt.％、硬質相TaC5～12wt.％、硬質相TiN0.5～4wt.％、粘結相Co7～12wt.％、硬質相WC餘量。本發明產品和現有技術中的M類產品相比有三大特點其一是有足夠的使用強度保證在切削過程中不易打刀，其二是切削時有極好的抗粘結性能，其三是紅硬性良好。
文檔編號C22C29/06GK101358314SQ20081013717
公開日2009年2月4日 申請日期2008年9月22日 優先權日2008年9月22日
發明者史洪林, 李福春, 濤 邱 申請人:牡丹江工具有限責任公司