均压辅助烧结高钒工具钢添加TiC微粉之研究

摘要

工具、模具材料所应具备之性质为高硬度、高耐磨性、良好的韧性及尺寸安定性;而热均压(Hot Isostatic Pressing)制程是基于使材料达到高强度、高硬度、进而延长组件寿命及有效成本的考量,当材料性质不能经由传统制造方法达成时,可透过热均压技术来进行改质.热均压技术可制造出高合金化、高致密性及化学均一性佳的制品,而且可得到细密的晶粒结构及均向性佳之机械性质.因此本实验选用高钒工具钢做为基材,并添加高硬度之碳化钛(TiC)微粉,利用粉末冶金制程均匀混合并加以预烧结后,藉由热均压制程来改善烧结材料之性质,以期开发出具有高钒钢之高韧性及添加碳化钛之高硬度的新型材料.经由实验发现高钒钢添加35％碳化钛及1 400℃烧结温度的材料机械性质较好,又经1 030℃淬火及200℃回火后,其三点抗弯强度为1 059.3MPa,而预烧结后材料直接施以热均压处理(1 250℃、150MPa、1h)则可提升约35％之抗弯强度,强度为1180.4MPa,硬度为HRA87.4,故同时兼具高强度及高硬度.