專利名稱：一種TiC系鋼結硬質合金及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種TiC系鋼結硬質合金及其制備方法。
背景技術：
鋼結合金作為一種新型工程材料，其介于工具鋼和硬質合金之間的優異性能以及可加工和良好的熱處理特性，使它在制造業的應用越來越受到材料工作者的關注。TiC系鋼結合金主要應用于礦山工具、工程機械等領域，其主要成分為Tie、錳鐵、Ni、Mo和鐵。如專利“TiC系無磁鋼結硬質合金材料”(CN 1M8568A)公開了一種TiC系無磁鋼結硬質合金材料的制備方法，其成分和重量百分比為硬質相TiC40. (Γ60. 0，高錳鋼粘結相60. (Γ40. 0， 其中錳14. (Γ18. Ο,Ν Ι. 5 3· Ο,ΜοΙ. 0 3· 0，C0. 7 1· 2，鐵為余量。該合金類似于常規高錳鋼鋼結合金牌號TM52、TM60，主要用于豎井鉆機。上述TiC系鋼結合金中TiC含量一般在50% 以下，合金孔隙度在A04B04以上，硬度在65HRC以下。普遍存在著孔隙度大、變形大，耐磨性偏低等缺陷，同時產品中錳的揮發量大，表面與心部錳含量差異大，奧氏體不均勻、表面與心部差異大，抵抗熱應力能力差。
發明內容
本發明旨在提供一種耐磨性高、強度好、澆鑄性好的TiC系鋼結硬質合金及其制備方法。為了達到此目的，本發明的TiC系鋼結硬質合金，其成分與重量百分比分別為硬質相TiC 54. 0 60. 0%,粘接相高猛鋼46 40%,且粘接相中Ni4. 0 6. 0%、Mol. 5 3.0%、Mnl3.0 15.0%、C 1. 0 1. 3%、！^e余量。其制備方法，主要包括配料、球磨、干燥、 壓制成型、燒結，其特征在于成型劑與原料一起進行球磨，球磨棒為硬質合金棒；所述干燥為噴霧干燥。由于本發明的Ni含量在4. 0 6. 0%，其量的增加抑制了錳的揮發，能夠使產品在常溫下獲得均勻的奧氏體組織，更重要的是提高了產品的可焊接性與可澆鑄性。同時，采用硬質合金研磨棒、成型劑與原料一起加入球磨機內進行球磨，研磨效率高、組元與成型劑分散均勻、不產生偏聚，而且噴霧干燥后混合料的料粒為球狀，流動性好，在自然流落的條件下同一體積的不同裝料次之間重量差異可以控制在0. 5%以內，能夠很好地進行自動壓制成型。而且本發明克服行業偏見——硬質合金研磨碳化鈦基鋼結硬質合金會造成產品臟化 (《鋼結硬質合金》——冶金工業出版社，1982年)，采用了硬質合金研磨棒，不但球磨效果好，同時研磨棒的磨損彌散分布在產品中，使碳化鈦不能完全形成球狀，產生了大量的不規則棱形或三角形，實際切削、鑿破效果更加突出，耐磨性得到了提高，同時提高了研磨效率和合金強度，產品的內部組織均勻。
圖1是本申請的TiC系鋼結硬質合金的金相圖(X1000)。
圖2是TiC系無磁鋼結硬質合金的金相圖(X1000)。
具體實施例方式下面結合具體實施例和附圖對本發明申請作進一步說明。實施例1 將重量百分比(S卩wt%，以下實施例均相同)為56%的TiC、44%的高錳鋼按要求配料，高錳鋼中Ni 4.5 %、Mo 2.1 %、Mn 14.2 %、C 1.1%、！^余量。以硬質合金棒為研磨體，球料比為6 1,以酒精為介質，加入成型劑與原料一起進行球磨28小時后卸料，接著進行噴霧干燥制粒，然后壓制成型，最后進行燒結，得到本申請的TiC系鋼結硬質合金， 其典型金相圖見圖1，性能見表1。實施例2 將重量百分比(即wt%，以下實施例均相同)為的TiC、46%的高錳鋼按要求配料，高錳鋼中Ni4. 2 %、Mo 2.0 %、Mn 14.8 %、C 1. 0%、！^余量。以硬質合金棒為研磨體，球料比為6 1,以酒精為介質，加入成型劑與原料一起進行球磨28小時后卸料，接著進行噴霧干燥制粒，然后壓制成型，最后進行燒結，得到本申請的TiC系鋼結硬質合金， 其典型金相圖見圖1，性能見表1。實施例3 將重量百分比(即wt%，以下實施例均相同)為60%的TiC、40%的高錳鋼按要求配料，高錳鋼中Ni 4.9 %、Mo 1.9 %、Mn 13. 5%、C 1. 2%、！^余量。以硬質合金棒為研磨體，球料比為6 1,以酒精為介質，加入成型劑與原料一起進行球磨28小時后卸料，接著進行噴霧干燥制粒，然后壓制成型，最后進行燒結，得到本申請的TiC系鋼結硬質合金， 其典型金相圖見圖1，性能見表1。表1本發明的TiC系鋼結硬質合金與某專利申請合金的性能對比表
權利要求
1.一種TiC系鋼結硬質合金，其成分與重量百分比分別為硬質相TiC M.0 60.0%， 粘接相高猛鋼46 40%,且粘接相中Ni4. 0 6. 0%、Mol. 5 3. 0%、Mn 13. 0 15. 0%、C 1. 0 1. 3%、Fe 余量。
2.權利要求1所述的TiC系鋼結硬質合金的制備方法，主要包括配料、球磨、干燥、壓制成型、燒結，其特征在于成型劑與原料一起進行球磨，球磨棒為硬質合金棒；所述干燥為噴霧干燥。
全文摘要
本發明提供一種TiC系鋼結硬質合金，硬質相TiC54.0～60.0wt%，粘接相高錳鋼46～40%，且粘接相中Ni4.0～6.0%、Mo1.5～3.0%、Mn13.0～15.0%、C1.0～1.3%、Fe余量；其制備主要包括配料、球磨、干燥、壓制成型、燒結，成型劑與原料一起進行球磨，球磨棒為硬質合金棒，干燥為噴霧干燥；本發明的TiC系鋼結硬質合金奧氏體組織均勻，耐磨性高、強度好、澆鑄性好。
文檔編號C22C1/05GK102492887SQ20111044023
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者李強, 王立明, 趙璇, 鄭陽東 申請人:株洲硬質合金集團有限公司