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专利号: 2020105776688
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种钢结硬质合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,按照质量百分比分别称取以下组分:63.9‑82.1%钨粉、2‑5%钢粉、7‑12.6%石墨粉、4.8‑26.9%铌粉或钽粉,以上各组分质量百分比之和为100%;所述钢粉为碳钢粉或合金钢粉;

步骤2,将步骤1称取的粉末混合均匀,制成混合粉末;

步骤3,取混合粉末在模具底部平铺一层混合粉末层,在混合粉末层上排布多个金属纤维,金属纤维为铌纤维或钽纤维,用混合粉末填充金属纤维间隙,并覆盖金属纤维,金属纤维与混合粉末形成混合层,在混合层上重新制备混合层,多层混合层相互叠加,直到达到目标厚度,即形成复合预制体;同一混合层中的金属纤维相互平行,相邻金属纤维的间距相等,相邻混合层中金属纤维排布方向不同;

步骤4,采用冷等静压机将复合预制体预压成型,制成压坯;

步骤5,将压坯放置于压力烧结炉中进行烧结成型,形成烧结体,再对烧结体依次进行淬火和回火处理,即得钢结硬质合金;

所述步骤5具体包括以下内容:

步骤5.1,将压坯放置于压力烧结炉中进行低温预烧脱蜡,脱蜡温度为450‑650℃,脱蜡时间为0.8‑1.5h;

步骤5.2,将炉温升高至1450‑1525℃,保温10‑30min,烧结体单位面积压力为10~

15MPa,再使炉温降至1050‑1200℃,保温4h‑20h,烧结体单位面积压力为15‑30MPa,最后随炉冷却至室温,即得硬质合金烧结体;

步骤5.3,对硬质合金烧结体进行淬火处理,将硬质合金烧结体加热至800‑1000℃,保温5‑120min,然后进行淬火,使硬质合金烧结体温度恢复至室温;

步骤5.4,对淬火后的硬质合金烧结体进行回火处理,将硬质合金烧结体加热至150‑

400℃,保温0.5h‑12h,空冷至室温,即得钢结硬质合金。

2.根据权利要求1所述的一种钢结硬质合金的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,钨粉的粒度为20μm‑120μm,钢粉的粒度为5μm‑20μm,铌粉和钽粉的粒度均为10μm‑100μm。

3.根据权利要求1所述的一种钢结硬质合金的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,采用V型混料机将步骤1称取的钨粉、钢粉和石墨粉混合均匀,混料过程中,V型混料机的转速为100‑300r/min,混料时间6‑24h。

4.根据权利要求1所述的一种钢结硬质合金的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,金属纤维的直径d1为0.2mm~3mm,混合层的厚度为2d1~10d1。

5.根据权利要求1所述的一种钢结硬质合金的制备方法,其特征在于,所述步骤4中,采用冷等静压机在15MPa~30MPa压力下保压1‑2h,将复合预制体预压成型。