專利名稱：一種鋼結(jié)硬質(zhì)合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼結(jié)硬質(zhì)合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)速度越來越高，受摩擦的零件被磨損的速度也越來越快，其使用壽命成為影響生產(chǎn)效率的主要因素。盡管材料磨損很難引起金屬工件災(zāi)難性的危害，但其所造成的能源和材料的消耗是十分驚人的。因此，研究和發(fā)展耐磨材料以減少材料的磨損，受到了人們越來越多的關(guān)注。耐磨材料是新材料領(lǐng)域的核心，是信息技術(shù)、生物技術(shù)和能源技術(shù)等高技術(shù)領(lǐng)域和國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料，同時也對改造某些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)起著重要作用。近年來，耐磨材料的研發(fā)和實際應(yīng)用取得了重大進展，其經(jīng)歷了從高錳鋼、普通白口鑄鐵、鎳硬鑄鐵到高鉻鑄鐵的幾個階段，目前已發(fā)展為耐磨鋼和耐磨鑄鐵兩大類。耐磨材料較多的應(yīng)用于工程機械領(lǐng)域。泵送機械是工程機械的常用設(shè)備，而泵送機械中的攪拌軸耐磨套的耐磨性直接影響著泵送機械攪拌機構(gòu)的使用壽命。泵送機械中的攪拌軸耐磨套以錫鋅銅、軸承鋼、高鉻鑄鐵或高速鋼為原料，并采用鍍硬鉻、滲碳淬火或表面氮化等工藝制備，但在使用過程中攪拌軸耐磨套耐磨性較低，其使用壽命較短。申請?zhí)枮?01010171962. 5的中國專利文獻公開了一種高速鋼及其生產(chǎn)工藝， 其公開的高速鋼包括I. Owt % I. 4wt %的C, 3. 8wt % 4. 2wt %的Cr, 4. 8wt %
5.2wt % 的 Mo, 6. 3wt % 6. 5wt % 的 W, 8. 2wt % 8. 4wt % 的 Co, 2. 3wt % 3. Owt % 的 V,
I.04wt% I. 5wt%的 Nb,O. 2wt% O. 4wt%的 Si,O O. 03wt%的 S,O O. 03wt%的 P, O O. 4被％的Mn，余量的Fe及不可避免的雜質(zhì)；其生產(chǎn)工藝包括(I)配料工序；(2)熔化工序；⑶霧化沉積工序；⑷空冷工序；(5)退火工序；(6)熱鍛工序；(7)淬火回火工序。 此專利公開的高速鋼生產(chǎn)工藝盡管一定程度提高了其強度、硬度和耐磨性，但是，將其用于工程泵送機械的攪拌軸耐磨套，在實際應(yīng)用中攪拌軸耐磨套耐磨性偏低，極易出現(xiàn)磨損，縮短了耐磨套的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種具有良好耐磨性的鋼結(jié)硬質(zhì)合金及其制備方法。本發(fā)明公開了一種鋼結(jié)硬質(zhì)合金，包括I. 5wt% 6. Owt%的難熔碳化物；I. Owt % 3. Owt % 的 WS2 ；I. Owt% 3. Owt% 的 C ;O. lwt% O. 5wt% 的 Mn ;10. Owt % 18. Owt % 的 Cr ;I. Owt % 5. Owt % 的 Mo ;
大于零且小于等于I. 8wt%的Si ；大于零且小于等于5. Owt %的Ni ；余量為鐵。優(yōu)選的，所述難熔碳化物為WC、TiC、VC、NbC、Cr3C2和SiC中的一種或幾種。本發(fā)明還公開了一種鋼結(jié)硬質(zhì)合金的制備方法，包括以下步驟a)將如下成分的原料混合,得到混合粉末1. 5wt% 6. (^1:%的難熔碳化物粉，
I.Owt % 3. Owt %的二硫化鶴粉；1· Owt % 3. Owt %的碳粉，O. Iwt % O. 5wt%的猛粉，
10.Owt % 18. Owt %的鉻粉，I. Owt % 5. Owt %的鑰粉，大于零且小于等于I. 8wt%的娃粉,大于零且小于等于5. Owt %的鎳粉,余量為鐵粉；
b)將所述混合粉末加壓成型，得到鋼結(jié)硬質(zhì)合金坯體；
c)將所述鋼結(jié)硬質(zhì)合金坯體燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1130°C 1310°C；
d)將步驟c)得到的鋼結(jié)硬質(zhì)合金坯體進行淬火處理和回火處理，得到鋼結(jié)硬質(zhì)
入全
I=I -Wl O優(yōu)選的，所述難熔碳化物粉為WC粉、TiC粉、VC粉、NbC粉、Cr3C2粉和SiC粉中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述鐵粉的粒度為100目 200目，所述碳粉的粒度為300目 400目， 所述難熔碳化物粉的粒度為300目 600目，所述錳粉、鉻粉、鑰粉、硅粉和鎳粉的粒度分別為200目 300目。優(yōu)選的,步驟a)中所述混合的混合時間為60min 180min。優(yōu)選的，步驟b)中所述加壓的壓力為700MPa 900MPa。優(yōu)選的，步驟c)中所述燒結(jié)在真空中燒結(jié)。優(yōu)選的，步驟d)中所述淬火處理的溫度為800°C 1100°C。優(yōu)選的，步驟d)中所述回火處理的溫度為200°C 600°C。本發(fā)明提供了一種鋼結(jié)硬質(zhì)合金，包括1. 5wt% 6. 0wt%的難熔碳化物，
I.Owt % 3. Owt % 的 WS2,1. Owt % 3. Owt % 的 C, O. Iwt % O. 5wt % 的 Mn, 10. Owt % 18. Owt%的Cr, I. Owt% 5. Owt%的Mo,大于零且小于等于I. 8wt%的Si,大于零且小于等于5. 余量為鐵。在鋼結(jié)硬質(zhì)合金中添加了難熔碳化物，其作為鋼結(jié)硬質(zhì)合金的硬質(zhì)相，提高了合金的強度和硬度；WS2作為減磨劑添加到合金中，減小了合金的摩擦系數(shù)， 使合金具有良好的自潤滑性；碳是擴大Y相區(qū)的元素，固溶于鐵中起固溶強化作用，同時與鐵元素形成碳化物，提高基體的強度和硬度；添加的鉻縮小Fe的Y相區(qū)，并與Fe形成連續(xù)固溶體，也形成金屬間化合物σ相(FeCr)和多種碳化物，進一步提高了基體的強度和硬度。本發(fā)明在鋼結(jié)硬質(zhì)合金的制備過程中，以難熔碳化物粉、二硫化鎢粉、鉻粉、碳粉、 錳粉、硅粉和鑰粉為原料，經(jīng)過粉末冶金燒結(jié)工序和熱處理工序后得到了鋼結(jié)硬質(zhì)合金。在粉末冶金燒結(jié)過程中，微細硬質(zhì)顆粒均勻分散于基體中，提高了基體的強度和硬度；隨后的熱處理實現(xiàn)了馬氏體轉(zhuǎn)變，同時提高了基體材料的淬硬性，獲得了組織均勻的基體，提高了鋼結(jié)硬質(zhì)合金的強度、硬度和耐磨性。本發(fā)明制備的鋼結(jié)硬質(zhì)合金應(yīng)用于工程泵送機械的攪拌軸耐磨套，將其與聚氨酯等高分子材料對偶摩擦時，表現(xiàn)出了良好的自潤滑性能，提高了耐磨套的耐磨性，延長了其使用壽命。實驗證明，本發(fā)明鋼結(jié)硬質(zhì)合金的硬度為45HRC 65HRC,抗拉強度為150kg/mm2 180kg/mm2,抗拉強度高于300kg/mm2,沖擊韌性為O. 6kg/ cm2 O. 9kg/cm2。
具體實施例方式為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是應(yīng)當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。鋼結(jié)硬質(zhì)合金，也稱鋼結(jié)合金，其是以難熔金屬硬質(zhì)化合物為硬質(zhì)相，以鋼作為粘結(jié)相制成的硬質(zhì)合金。鋼結(jié)合金硬質(zhì)相在合金中所占比例不低于30wt%。本發(fā)明公開了一種新型的鋼結(jié)硬質(zhì)合金，其以少量的難熔碳化物(低于6wt%)為硬質(zhì)相，以高含量碳、鉻鋼作粘結(jié)相，用粉末冶金方法制成，也可以將此種合金命名為類鋼結(jié)硬質(zhì)合金。本發(fā)明實施例公開了一種鋼結(jié)硬質(zhì)合金，包括I. 5wt% 6. (^七％的難熔碳化物， I. Owt % 3. Owt % 的 WS2,1. Owt % 3. Owt % 的 C, O. Iwt % O. 5wt % 的 Mn, 10. Owt % 18. Owt%的Cr, I. Owt% 5. Owt%的Mo,大于零且小于等于I. 8wt%的Si,大于零且小于等于5. Owt%的Ni,余量為鐵。C可以強化氧化物的還原，其固溶于鐵中起固溶強化的作用，同時也與鐵元素和硅元素形成碳化物，增加材料的耐磨性。本發(fā)明提供的鋼結(jié)硬質(zhì)合金的C含量為1.0wt%
3.Owt %,優(yōu)選為 I. 5wt % 3. Owt %。Mn提高基體的抗氧化性，使基體材料不易被氧化。本發(fā)明提供的鋼結(jié)硬質(zhì)合金的 Mn 含量為 O. Iwt % O. 5wt %，優(yōu)選為 O. 25wt % O. 5wt %。Cr有效提高基體的淬透性，是實現(xiàn)馬氏體轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵元素。本發(fā)明提供的鋼結(jié)硬質(zhì)合金的Cr含量為10. Owt % 18. Owt %,優(yōu)選為13. Owt % 16. Owt %。難熔碳化物作為硬質(zhì)相，有效提高基體的強度和硬度。本發(fā)明提供的鋼結(jié)硬質(zhì)合金的難熔碳化物的含量為I. 5wt% 6. Owt 優(yōu)選為3. Owt % 6. Owt %。上述難熔碳化物優(yōu)選為WC、TiC、VC、NbC、Cr3C2和SiC中的一種或幾種，更優(yōu)選為WC、TiC或NbC。WS2作為減磨劑添加到合金中，使合金具有較低的摩擦系數(shù)，合金在與聚氨酯等高分子材料對偶摩擦時，表現(xiàn)出良好的自潤滑性。本發(fā)明提供的鋼結(jié)硬質(zhì)合金中的WS2的含量為 3. Owt % 6. Owt %,優(yōu)選為 3. Owt % 5. Owt %。本發(fā)明提供了一種鋼結(jié)硬質(zhì)合金，在合金中添加了難熔碳化物，其作為鋼結(jié)硬質(zhì)合金的硬質(zhì)相，有效地提高鋼結(jié)硬質(zhì)合金的強度和硬度；ws2作為減磨劑添加到合金中，減小了合金的摩擦系數(shù)，使合金具有良好的自潤滑性；碳是擴大Y相區(qū)的元素，其固溶于鐵中起固溶強化作用，同時與鐵元素形成碳化物，提高基體的強度和硬度；鉻是縮小Fe的Y 相區(qū)的元素，并與Fe形成連續(xù)固溶體，也可形成金屬間化合物σ相(FeCr)和多種碳化物， 提高基體的強度和硬度。在本發(fā)明的鋼結(jié)硬質(zhì)合金中添加了難熔碳化物、二硫化鎢、碳和鉻等成分，提高了基體的強度和硬度，使鋼結(jié)硬質(zhì)合金具有良好的耐磨性。本發(fā)明還提供了一種鋼結(jié)硬質(zhì)合金的制備方法，包括以下步驟a)將如下成分的原料混合,得到混合粉末1. 5wt% 6. (^1:%的難熔碳化物粉, I. Owt % 3. Owt %的二硫化鶴粉，I. Owt % 3. Owt %的碳粉，O. Iwt % O. 5wt%的猛粉， 10. Owt % 18. Owt %的鉻粉，I. Owt % 5. Owt %的鑰粉，大于零且小于等于I. 8wt%的娃
5粉,大于零且小于等于5. Owt%的鎳粉,余量為鐵粉；b)將所述混合粉末加壓成型，得到鋼結(jié)硬質(zhì)合金坯體；c)將所述鋼結(jié)硬質(zhì)合金坯體燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1130°C 1310°C ；d)將步驟c)得到的鋼結(jié)硬質(zhì)合金坯體進行淬火處理和回火處理，得到鋼結(jié)硬質(zhì)
I=I -Wl O步驟a)為將原料混合的過程，為了使各種原料充分混合，上述混合的時間優(yōu)選為 60min 180min。本發(fā)明對所述混合的方式?jīng)]有特殊限制,可以為球磨混合等本領(lǐng)域人員熟知的方法。為了使基體具有均勻細小的組織，作為優(yōu)選方式，所述鐵粉的粒度為100目 200目，所述碳粉的粒度為300目 400目，所述難熔碳化物粉的粒度為300目 600目，所述錳粉、鉻粉、鑰粉、硅粉和鎳粉的粒度分別為200目 300目。作為優(yōu)選方案，本發(fā)明在原料中還添加了 5wt% 8wt%的脫模劑，使混合粉末在加壓過程中易于成型，同時使坯體脫離模具時不造成對模具的損害。在將上述原料混合后，隨后將所述混合粉末加壓成型，以便進行后續(xù)操作。步驟b) 為混合粉末加壓的過程，壓力優(yōu)選為700MPa 900MPa，更優(yōu)選為800MPa。對于加壓的方式可以選擇本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方式，如將混合粉末置于鋼模具中加壓，得到成型的坯體。 測試結(jié)果表明，加壓后鋼結(jié)硬質(zhì)合金還體的密度為6. 5g/cm3 7. Og/cm3。為了使鋼結(jié)硬質(zhì)合金具有較高的強度和硬度，需要將所述鋼結(jié)硬質(zhì)合金坯體進行燒結(jié)以及熱處理。步驟c)為鋼結(jié)硬質(zhì)合金坯體燒結(jié)的操作，為了防止坯體在燒結(jié)過程中被氧化，將所述鋼結(jié)硬質(zhì)合金坯體優(yōu)選置于真空中燒結(jié)。所述燒結(jié)的溫度控制為1130°C 1310°C，若燒結(jié)溫度過高，則坯體變形量過大，而無法進行后續(xù)加工，若燒結(jié)溫度過低，則坯體的致密度不高，且會影響坯體的強度和硬度。測試結(jié)果表明，燒結(jié)后鋼結(jié)硬質(zhì)合金坯體的致密度為 6. 8g/cm3 7. 2g/cm3。最后將燒結(jié)后的鋼結(jié)硬質(zhì)合金坯體進行熱處理，使其基體組織發(fā)生相變，有利于得到組織均勻細小，耐磨性更好的鋼結(jié)硬質(zhì)合金。步驟d)為燒結(jié)后的鋼結(jié)硬質(zhì)合金坯體熱處理的過程，所述熱處理包括淬火處理和回火處理，所述淬火處理的溫度優(yōu)選為800°C 1100°C，所述回火處理的溫度優(yōu)選為200°C 600°C。所述燒結(jié)后的鋼結(jié)硬質(zhì)合金進行熱處理后得到了組織均勻的鋼結(jié)硬質(zhì)合金，強度和硬度均得到了提高，獲得了綜合性能較好的金屬材料。上述淬火處理的冷卻環(huán)節(jié)，可以是水冷或者油冷，對此本發(fā)明并無特別限制。同樣上述回火處理的冷卻環(huán)節(jié),可以是將坯體在加熱爐中冷卻到室溫,或者在空氣中冷卻,對此本發(fā)明并無特別的限制。本發(fā)明在制備鋼結(jié)硬質(zhì)合金的過程中，經(jīng)過粉末冶金燒結(jié)工序和熱處理工序后得到了鋼結(jié)硬質(zhì)合金。在粉末冶金燒結(jié)過程中，微細硬質(zhì)顆粒均勻分散于基體中，有助于提高基體的強度和硬度；隨后的熱處理實現(xiàn)了馬氏體轉(zhuǎn)變，同時提高了基體材料的淬硬性，獲得了組織均勻的基體，提高了鋼結(jié)硬質(zhì)合金的強度、硬度和耐磨性。本發(fā)明的鋼結(jié)硬質(zhì)合金應(yīng)用于工程泵送機械的攪拌軸耐磨套，將其與聚氨酯高分子材料對偶摩擦時，具有良好的自潤滑性能，提高了耐磨套的耐磨性，延長了其使用壽命。為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的鋼結(jié)硬質(zhì)合金進行詳細介紹，本發(fā)明的保護范圍不受以下實施例的限制。實施例I
(I)將I. 5wt %的碳粉，O. 8wt %的硅粉，O. 25wt %的錳粉，13. Owt %的鉻粉， I. Owt %的鑰粉,O. 5wt%的鎳粉,3. Owt %的碳化鶴粉,3. Owt %的二硫化鶴粉和余量的鐵粉混合，得到混合粉末；(2)將步驟(I)得到的混合粉末施加SOOMPa的壓力，得到坯體；(3)將步驟⑵得到的坯體在真空中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1180°C ；(4)將步驟(3)得到的坯體進行淬火處理，淬火溫度為1000°C，淬火后進行回火處理，回火溫度為200°C，得到鋼結(jié)硬質(zhì)合金。將按照上述方法制備的鋼結(jié)硬質(zhì)合金進行性能測試，結(jié)果參見表I。實施例2(I)將I. 5wt %的碳粉，O. 8wt %的硅粉，O. 25wt %的錳粉，13. Owt %的鉻粉， I. Owt %的鑰粉,O. 5wt%的鎳粉,3. Owt %的碳化鈦粉,2. Owt %的二硫化鶴粉和余量的鐵粉混合，得到混合粉末；(2)將步驟(I)得到的混合粉末施加900MPa的壓力，得到坯體；(3)將步驟⑵得到的坯體在真空中燒結(jié),燒結(jié)溫度為1310°C ；(4)將步驟(3)得到的坯體進行淬火處理，淬火溫度為800°C，淬火后進行回火處理，回火溫度為200°C，得到鋼結(jié)硬質(zhì)合金。將按照上述方法制備的鋼結(jié)硬質(zhì)合金進行性能測試，結(jié)果參見表I。實施例3(I)將I. 5wt %的碳粉，O. 8wt %的硅粉，O. 25wt %的錳粉，13. Owt %的鉻粉， I. Owt %的鑰粉，I. 5wt%的鎳粉，I. 5wt%的碳化鈦粉,3. Owt %的二硫化鶴粉和余量的鐵粉混合，得到混合粉末；(2)將步驟⑴得到的混合粉末施加700MPa的壓力，得到坯體；(3)將步驟⑵得到的坯體在真空中燒結(jié),燒結(jié)溫度為1200°C ；(4)將步驟(3)得到的坯體進行淬火處理，淬火溫度為900°C，淬火后進行回火處理，回火溫度為400°C，得到鋼結(jié)硬質(zhì)合金。將按照上述方法制備的鋼結(jié)硬質(zhì)合金進行性能測試，結(jié)果參見表I。實施例4(I)將3. Owt %的碳粉，O. 8wt %的硅粉，O. 50wt %的錳粉，13. Owt %的鉻粉， 3. Owt %的鑰粉，2. 5wt %的鎳粉，4. Owt %的碳化鎢粉，2. Owt %的二硫化鎢粉和余量的鐵粉混合，得到混合粉末；(2)將步驟(I)得到的混合粉末施加850MPa的壓力，得到坯體；(3)將步驟⑵得到的坯體在真空中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1250°C ；(4)將步驟(3)得到的坯體進行淬火處理，淬火溫度為1100°C，淬火后進行回火處理，回火溫度為600°C，得到鋼結(jié)硬質(zhì)合金。將按照上述方法制備的鋼結(jié)硬質(zhì)合金進行性能測試，結(jié)果參見表I。實施例5(I)將I. 5wt %的碳粉，I. 8wt %的硅粉，O. 25wt %的錳粉，13. Owt %的鉻粉，
3.Owt %的鑰粉,O. 5wt%的鎳粉,5. Owt %的碳化銀粉，I. 5wt%的二硫化鶴粉和余量的鐵粉混合，得到混合粉末；
(2)將步驟⑴得到的混合粉末施加750MPa的壓力，得到坯體；(3)將步驟⑵得到的坯體在真空中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1250°C ；(4)將步驟(3)得到的坯體進行淬火處理，淬火溫度為950°C，淬火后進行回火處理，回火溫度為600°C，得到鋼結(jié)硬質(zhì)合金。將按照上述方法制備的鋼結(jié)硬質(zhì)合金進行性能測試，結(jié)果參見表I。實施例6(I)將I. 2wt %的碳粉，O. 8wt %的硅粉，O. 25wt %的錳粉，16. Owt %的鉻粉， 1.0wt%的鑰粉，O. 5wt %的鎳粉，2. 5wt %的碳化鎢粉，3. Owt %的二硫化鎢粉和余量的鐵粉混合，得到混合粉末；(2)將步驟⑴得到的混合粉末施加750MPa的壓力，得到坯體；(3)將步驟⑵得到的坯體在真空中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1200°C ；(4)將步驟(3)得到的坯體進行淬火處理，淬火溫度為900°C，淬火后進行回火處理，回火溫度為500°C，得到鋼結(jié)硬質(zhì)合金。將按照上述方法制備的鋼結(jié)硬質(zhì)合金進行性能測試，結(jié)果參見表I。實施例7(I)將I. 5wt %的碳粉，I. Owt %的硅粉，O. 25wt %的錳粉，14. Owt %的鉻粉，
I.Owt %的鑰粉,O. 5wt%的鎳粉,3. Owt %的碳化鶴粉,3. Owt %的二硫化鶴粉和余量的鐵粉混合，得到混合粉末；(2)將步驟⑴得到的混合粉末施加790MPa的壓力，得到坯體；(3)將步驟⑵得到的坯體在真空中燒結(jié),燒結(jié)溫度為1300°C ；(4)將步驟(3)得到的坯體進行淬火處理，淬火溫度為1000°C，淬火后進行回火處理，回火溫度為500°C，得到鋼結(jié)硬質(zhì)合金。將按照上述方法制備的鋼結(jié)硬質(zhì)合金進行性能測試，結(jié)果參見表I。表I實施例制備的鋼結(jié)硬質(zhì)合金性能測試結(jié)果
組別硬度 (HRC)抗彎強度 (kg/mm2)抗壓強度 (kg/mm2 )沖擊韌性 (kg/cm2 )實施例I451503100.6實施例2651803000.9實施例3501553200.7實施例4551603100.6實施例5491653300.9實施例6521693100.8實施例7621713180.7由表I可知，本發(fā)明提供的鋼結(jié)硬質(zhì)合金具有較高的硬度、強度和沖擊韌性，適用于攪拌軸耐磨套。本發(fā)明鋼結(jié)硬質(zhì)合金的硬度為45HRC 65HRC，抗拉強度為150kg/mm2 180kg/mm2,抗拉強度高于 300kg/mm2,沖擊韌性為 O. 6kg/cm2 O. 9kg/cm2。以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種鋼結(jié)硬質(zhì)合金，其特征在于，包括I. 5wt% 6. Owt%的難熔碳化物；I.Owt % 3. Owt % 的 WS2 ；I.Owt% 3. Owt% 的 C ；0.Iwt % O. 5wt % 的 Mn ;10. Owt % 18. Owt % 的 Cr ;1.Owt % 5. Owt % 的 Mo ；大于零且小于等于I. 8 1:%的Si ；大于零且小于等于5. Owt %的Ni ；余量為鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼結(jié)硬質(zhì)合金，其特征在于，所述難熔碳化物為WC、TiC、VC、 NbC、Cr3C2和SiC中的一種或幾種。
3.一種鋼結(jié)硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟a)將如下成分的原料混合，得到混合粉末1.5wt% 6. Owt %的難熔碳化物粉,I.Owt % 3. Owt %的二硫化鶴粉，I. Owt % 3. Owt %的碳粉，O. Iwt % O. 5wt%的猛粉, 10. Owt % 18. Owt %的鉻粉，I. Owt % 5. Owt %的鑰粉，大于零且小于等于I. 8wt%的娃粉,大于零且小于等于5. Owt %的鎳粉,余量為鐵粉；b)將所述混合粉末加壓成型，得到鋼結(jié)硬質(zhì)合金坯體；c)將所述鋼結(jié)硬質(zhì)合金坯體燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1130°C 1310°C；d)將步驟c)得到的鋼結(jié)硬質(zhì)合金坯體進行淬火處理和回火處理，得到鋼結(jié)硬質(zhì)合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述難熔碳化物粉為WC粉、TiC粉、 VC粉、NbC粉、Cr3C2粉和SiC粉中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述鐵粉的粒度為100目 200目， 所述碳粉的粒度為300目 400目，所述難熔碳化物粉的粒度為300目 600目，所述錳粉、 鉻粉、鑰粉、硅粉和鎳粉的粒度分別為200目 300目。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟a)中所述混合的混合時間為 60min 180mino
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟b)中所述加壓的壓力為 700MPa 900MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟c)中所述燒結(jié)在真空中進行。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟d)中所述淬火處理的溫度為 800。。 1100。。。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟d)中所述回火處理的溫度為 200O 600O。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鋼結(jié)硬質(zhì)合金，包括1.5wt％～6.0wt％的難熔碳化物，1.0wt％～3.0wt％的WS2，1.0wt％～3.0wt％的C，0.1wt％～0.5wt％的Mn，10.0wt％～18.0wt％的Cr，1.0wt％～5.0wt％的Mo，大于零且小于等于1.8wt％的Si，大于零且小于等于5.0wt％的Ni，余量為鐵。本發(fā)明還提供了上述鋼結(jié)硬質(zhì)合金的制備方法。本發(fā)明提供的鋼結(jié)硬質(zhì)合金中添加了難熔碳化物、二硫化鎢、碳和鉻等原料，并且采用粉末冶金燒結(jié)工藝和熱處理工藝，提高了鋼結(jié)硬質(zhì)合金的強度和硬度，提高了其耐磨性，延長了其作為攪拌軸耐磨套的使用壽命。
文檔編號C22C38/44GK102605273SQ20121010496
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者李智勇 申請人:長沙威斯坦冶金制品有限公司