;t丕體。
[004引 （4)預燒結
[0044] 將巧體置于燒結爐中，在馬氣氛及0. 05M化的條件下，W1400°C燒結lOmin;巧體 隨爐冷卻后精修巧體外形，將巧體加工成長為12. 76mm，寬為12. 76mm，高為4. 76mm的長方 體。
[004引妨燒結
[0046] 將巧體置于燒結爐中，W5-8°C/min的速度升溫至1200-1250°C，保溫20min，并保 持1〇-中aW上的真空度；然后W1-3°C/min的速度升溫至1420-1450°C，保溫60min，并保 持10-中aW上的真空度；接著再W2-6°C/min的速度降溫至1000-1200°C，保溫120min，并 保持1(T中aW上的真空度；再接著巧體隨爐冷卻，并保持10可aW上的真空度，制得表面軟 化的梯度硬質合金。由實施例1-35制備的表面軟化的梯度硬質合金分別標記為町1-HJ35。
[0047] 實施例36
[0048] 本實施例提供一種表面軟化的梯度硬質合金，W及該種表面軟化的梯度硬質合金 的制備方法。
[0049] 本實施例中的合金粘結相、原料粉體及石蠟的組成與實施例10的一致。
[0050] 本實施例的制備方法中，制備合金粘結相、制備巧料、壓制巧體、預燒結與實施例 10的一致，本實施例與實施例10的不同之處在于燒結步驟，具體如下：
[0051] 將巧體置于燒結爐中，W5-8°C/min的速度升溫至1200-1250°C，再W1-3°C/ min的速度升溫至1420-1450°C，然后保溫80min，并保持1(T中aW上的真空度。接著再W 2-6°C/min的速度降溫至1000-1200°C，保溫120min，并保持10-中aW上的真空度；再接著 巧體隨爐冷卻，制得表面軟化的梯度硬質合金。由本實施例制備的表面軟化的梯度硬質合 金標記為町36。
[0052] 在制備表面軟化的梯度硬質合金的其它實施方案中，燒結步驟中，升溫至 1200-1250°C后保溫的時間還可W是18-22min，升溫至1420-1450°C后保溫的時間還可W 是55-65min，溫度降至1000-1200°C后保溫的時間還可W是ll〇-130min;當對所制備的表 面軟化的梯度硬質合金的尺寸和外形無嚴格要求時，還可W省略預燒結步驟，直接將巧體 進行燒結，制得所需表面軟化的梯度硬質合金材料。
[0053] 分別測試上述實施例1-36所制備的表面軟化的梯度硬質合金材料町1-36的力學 性能，測試結果如下表3所示。并檢測實施例10制備的表面軟化的梯度硬質合金材料町10 的截面微觀形貌、截面微觀組織、截面Co含量、截面Ti含量、表面XRD譜圖。
[0054]表3實施例1-36制備的表面軟化的梯度硬質合金材料町1-36的測試結果
[00巧]
[0056]
[0057] 實施例10制備的表面軟化的梯度硬質合金町10的截面微觀形貌圖如圖1所示， 由圖可W看出，合金表層基本不存在含Ti的立方相（表層基本上無黑點）；圖2為町10的 截面的Co含量的線掃描圖（橫坐標的"距離"是指物體的外表面至掃描點的垂直距離），在 一定厚度范圍內，Co含量由表向里呈現出遞減的趨勢；圖3為町10的截面的Ti含量的線 掃描圖（橫坐標的"距離"是指物體的外表面至掃描點的垂直距離），在一定厚度范圍內，Ti 含量由表向里呈現出遞增的趨勢；圖4為町10的X畑譜圖，合金表面主要為WC相和Co相， 沒有檢測到TiN相；圖5為町10的截面的微觀組織圖，WC晶粒分布均勻，并且WC晶粒尺寸 不超過500nm。
[0058] W上所述僅W實施例來進一步說明本發明的技術內容，W便于讀者更容易理解， 但不代表本發明的實施方式僅限于此，任何依本發明所做的技術延伸或再創造，均受本發 明的保護。
【主權項】
1. 一種表面軟化的梯度硬質合金，其特征在于，由以下質量百分比的各組分燒結而成： 8-12%的TiN，9-13%的合金粘結相，余量為WC ;所述合金粘結相由以下質量百分比的金屬 粉體組成：〇? 5-5. 5% 的 Cr，0. 5-5. 5% 的 V，0. 5-5. 5% 的 Y，0. 5-15% 的 Ni，余量為 Co,且合 金粘結相中Cr、V、Y和Ni的質量之和為合金粘結相質量的6-20%。2. 根據權利要求1所述一種表面軟化的梯度硬質合金，其特征在于，所述合金粘結相 由以下質量百分比的金屬粉體組成：4. 5 %的Cr，3 %的V，1. 5 %的Y，0. 5 %的Ni，90. 5 %的 Co03. 根據權利要求2所述一種表面軟化的梯度硬質合金，其特征在于，由以下質量百分 比的各組分燒結而成：10%的TiN，12%的合金粘結相，78%的WC。4. 一種如權利要求1所述表面軟化的梯度硬質合金的制備方法，其特征在于，所述制 備方法包括以下步驟： 51、 制備合金粘結相：按質量百分比分別稱取Cr、V、Y、Ni、Co五種金屬粉體，將五種金 屬粉體混合均勻，得合金粘結相； 52、 制備坯料：按質量百分比分別稱取合金粘結相、TiN、WC三種組分，三種組分組成原 料粉體；按原料粉體總質量的1. 5-2. 5%稱取石蠟，并將石蠟與原料粉體混合均勻，得到坯 料； 53、 壓制坯體：將坯料壓制成型，得坯體； 54、 燒結：將坯體置于燒結爐中，以5-8 °C /min的速度升溫至1200-1250 °C，保溫 18-22min，并保持KT3Pa以上的真空度；然后以1-3°C /min的速度升溫至1420-1450°C， 保溫55-65min，并保持KT3Pa以上的真空度；接著再以2-6 °C /min的速度降溫至 1000-1200°C，保溫110_130min，并保持KT3Pa以上的真空度；再接著坯體隨爐冷卻，并保持 KT 3Pa以上的真空度，制得表面軟化的梯度硬質合金。5. 根據權利要求4所述一種表面軟化的梯度硬質合金的制備方法，其特征在于，步驟 Sl中，將五種金屬粉體置于球磨機中，用硬質合金研磨球球磨72小時，且每球磨Ih就暫停 球磨lOmin，得到合金粘結相。6. 根據權利要求4所述一種表面軟化的梯度硬質合金的制備方法，其特征在于，步驟 S2中，將原料粉體和石蠟置于球磨機中，并注入有機溶劑使原料粉體和石蠟浸沒在有機溶 劑中，球磨24h得漿料，使漿料干燥后得到坯料。7. 根據權利要求6所述一種表面軟化的梯度硬質合金的制備方法，其特征在于，所述 有機溶劑為四氯化碳或庚烷。8. 根據權利要求4所述一種表面軟化的梯度硬質合金的制備方法，其特征在于，步驟 S3中，先用壓模機將坯料壓制成型，得初坯體；再用冷等靜壓機進一步壓制初坯體，得坯 體。9. 根據權利要求8所述一種表面軟化的梯度硬質合金的制備方法，其特征在于，步驟 S3中，用冷等靜壓機進一步壓制初坯體時，壓強為200Mpa，時間為5min。10. 根據權利要求4所述一種表面軟化的梯度硬質合金的制備方法，其特征在于，步驟 S4前，還包括脫蠟和預燒結步驟，所述的脫蠟步驟是將坯體置于燒結爐中，在還原性或惰性 氣氛下，在500°C以下燒結30分鐘，所述預燒結步驟是將坯體置于燒結爐中，在N 2氣氛及 0. 05MPa的條件下，以1400°C燒結IOmin ;坯體隨爐冷卻后精修坯體外形。
【專利摘要】本發明涉及硬質合金制備技術領域，具體為一種表面軟化的梯度硬質合金及其制備方法。本發明通過調節合金粘結相的成分來降低WC晶粒在液相Co中的溶解度，以減少WC晶粒通過溶解再析出機制而長大，從而抑制WC晶粒的生長，進而使所制備的硬質合金中WC晶粒細小、分布均勻、致密度高、梯度明顯，使梯度硬質合金表現出更優異的力學性能，改善了梯度硬質合金的紅硬性。使用本發明方法制備的硬質合金作為涂層刀具的基體，可減緩涂層裂紋向基體中擴展的趨勢，延長涂層刀具的使用壽命。本發明方法對現有設備和工藝的改動不大即可生產出功能梯度硬質合金，適用于工業化生產。
【IPC分類】C22C29/02
【公開號】CN104988372
【申請號】CN201510478559
【發明人】伍尚華, 陳健, 鄧欣, 劉偉, 弓滿鋒
【申請人】廣東工業大學
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年8月6日