钢结硬质合金

摘要： 主要介绍了大质量、大尺寸钢结硬质合金坯件的制作工艺.用冷等静压技术(Cold Isostatic Pressing,CIP)完成压制成形,烧结采用二次烧结的工艺,锻造的目的在于达到最终的形状尺寸,以及提高材料的机械性能.

摘要： 将脱脂烧结一体化烧结炉应用于TiC基高锰钢结硬质合金的工业生产中,通过技术革新实现了成形剂干净脱除、高温Mn挥发有效控制与收集和合金烧结性能的改善。结果表明,相对于利用传统设备和技术制备的合金,烧结制品的密度提高1.7%~1.8%,TiC颗粒烧结粗化长大和杂质脏化有效减少。在硬度基本不变的情况下,利用升级技术制备的TM60合金和TM52合金的抗弯强度提高30%以上,冲击韧性可实现成倍提升。该项技术有利于扩大TiC基高锰钢结硬质合金的应用范围,充分发挥出钢结硬质合金优异的抗冲击磨粒磨损性能。

摘要： 钢结硬质合金是一种性能介于硬质合金与高速合金钢的材料,可以取代部分传统硬质合金与工模具钢在模具和切削刀具领域的应用.本研究采用气雾化法制备稀土掺杂高速钢预合金粉作为钢结硬质合金的粘结相,制备了掺杂稀土的WC基钢结硬质合金,用扫描电子显微镜观察了样品的显微组织和断口形貌,并对合金的密度、硬度、抗弯强度和冲击韧性进行了检测.研究结果表明,在高速钢预合金粉中掺杂稀土元素能提高WC基钢结硬质合金的密度,改善其硬度、抗弯强度、冲击韧性等力学性能;添加Ce元素的效果好于Y元素;采用掺杂稀土元素Ce的高速钢预合金粉制备的WC基钢结硬质合金力学性能优于传统球磨混料法掺入稀土元素Ce制备的WC基钢结硬质合金.

摘要： 以Fe-Mo、Fe-Mo-Cr预合金粉为粘结剂,加入WC以及Ni、Mn、C等合金元素,采用粉末冶金工艺制备了TiC基高锰钢钢结硬质合金,研究了WC对TiC基高锰钢钢结硬质合金组织与性能的影响.采用扫描电子显微镜对实验合金的组织进行了观察和分析,并对合金的物理力学性能进行了检验.结果 表明,未加WC的合金中出现了黑芯-灰环和灰色粘结剂两种结构;添加WC的合金中观察到了黑芯-灰环、灰色粘结剂和其他多种复杂的结构.并且,随着WC含量的增加,合金组织的硬质相晶粒尺寸明显细化.结果 还表明,随着WC含量的增加,合金的相对致密度、硬度一直增大,但抗弯强度和冲击韧性先增大后减小.当WC质量分数为15％时,合金的冲击韧性达到最大值12.2 J/cm2,相对致密度、硬度和抗弯强度分别达到98.5％、88.2 HRA、1 852 MPa.因此,这种合金(WC质量分数15％)可以用于代替硬质合金制造挖掘机装载机斗齿的镶嵌件以及采煤机截齿等在冲击条件下使用的耐磨零件.

摘要： 采用传统的粉末冶金工艺制备了不同铬含量的碳化钛-高锰钢结硬质合金,铬含量分别为0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％和0,研究了铬含量对合金组织与性能的影响.用扫描电子显微镜对合金的组织进行了观察.结果 表明,随着铬含量的增加,合金中碳化钛颗粒的尺寸逐渐增大;当铬含量2.5％时,碳化钛颗粒尺寸显著增大.合金的硬度随着铬含量的增加先升高后降低,当铬含量为2.0％时,合金硬度达到最大值HRC64.9,其后硬度稍微降低.随着铬含量的增加,合金的抗弯强度(TRS)和冲击韧性(IM)均先升高后降低.铬含量达到2.0％时,抗弯强度达到最大值2 307 MPa;铬含量为1.5％时,冲击韧性达到最大值12.89 J/cm2.因此,适量的铬可以显著提高合金的力学性能.

摘要： 钢结硬质合金因其兼顾了合金钢与硬质合金的优点,广泛应用于工模具制造领域.文章就引起TLMW50钢结硬质合金产品性能不足、局部缺陷的常见的生产质量问题,进行了试样微观组织分析.结果表明,在1050～1100°C高温条件下保温一段时间后进行淬火热处理,粘结相冷却时分解为石墨和铁素体.固态相变石墨的形核及碳的扩散即石墨化过程是造成其缺陷的主要原因,利用Calphad软件计算相图从理论上进一步证实了淬火高温条件下不仅粘结相中面心立方结构(fcc)的奥氏体会析出为体心立方(bcc)结构的铁素体,而且渗碳体分解为石墨和铁素体这一结果的正确性.

摘要： 以Fe-Mo-C预合金粉、FeMn84C0.4合金粉、镍粉、石墨粉和TiC粉为原料,经烧结得到以高锰钢为黏结相、TiC为硬质相的不同钼含量TiC-高锰钢钢结硬质合金,研究了钼含量对该钢结硬质合金组织与性能的影响.结果表明:随着钼含量的增加,钢结硬质合金组织中TiC颗粒的尺寸先减小后增大,其表面形成了(Ti,Mo)C固溶体相;与添加纯钼粉的相比,添加含钼预合金粉所得钢结硬质合金中的TiC颗粒更细小,圆整度更好,且表面更易形成(Ti,Mo)C固溶体相;随着钼含量的增加,钢结硬质合金的相对密度、硬度、抗弯强度和冲击韧度均先增大后减小,当钼质量分数为1.15％时均达到最大,组织和综合性能较佳.

摘要： 通过钢结硬质合金镗杆材料优选和结构设计,开展一种新材料镗杆在深孔加工的抗振性能研究.对比钢结硬质合金和普通钢两种不同材料,钢结硬质合金镗杆硬度更高,弹性模量更大,静刚度更高.静态模态锤击试验发现,钢结硬质合金镗杆的模态频率更低,其一阶模态频率598 Hz,明显低于普通钢710 Hz,模态阻尼和模态刚度更高,其一阶模态阻尼4.08％,一阶模态刚度3.00 E+08 N/m,抗振性能更好.动态实际镗削试验表明,在同等切削状态下,钢结硬质合金镗杆镗削时,镗孔精度和表面质量更好.结合模态锤击试验和实际镗削试验,钢结硬质合金镗杆抗振性能都比普通钢镗杆更好,模态分析与实际加工结论一致.通过切削参数对深孔镗削影响的研究,确定了在试验参数范围内,两种材质镗杆各自的最佳切削参数,其中,钢结硬质合金最佳切削参数为Vc=350 m/min、αp=0.15 mm f=0.1 mm/r;钢结硬质合金镗杆最佳切削速度远高于普通钢杆,加工效率是普通钢杆的2倍以上.

摘要： 采用水雾化法制备了Fe-xMo(x=1.5、3.0、4.5、6.0)预合金粉,以这种粉末为黏结剂,采用粉末冶金工艺制备了TiC高锰钢钢结硬质合金.研究了Fe-Mo粉的Mo含量对烧结合金组织演变和强韧性的影响.对球磨粉的粒度检验表明,由于Mo元素的合金化作用,提高了黏结相粉末的硬度,因此,可以将混合粉末破碎得更加细小,提高了粉末的活性,有助于合金的烧结和致密化.合金的组织观察表明,采用Fe-Mo预合金粉为黏结剂可以显著细化和球化TiC硬质相,组织均匀.当合金中Mo的质量分数为1.15％(即Fe-3.0Mo为黏结剂)时,合金的组织最好,强度和韧性达到最大值,分别为2 296 MPa和12.67 J/cm2.之后,合金的晶粒尺寸随着Mo含量的增加而增大,强韧性逐渐降低.因此,采用成分合适的Fe-Mo预合金粉为黏结剂可以显著提高合金的强韧性.

摘要： 通过粉末冶金研制了一种中锰含量的碳化钛钢结硬质合金烧结材料,研究了球磨时间对材料的密度、硬度、抗弯强度、组织以及耐磨性能的影响.结果表明,球磨时间对材料的物理力学性能有显著影响,当球磨时间超过36h时,材料在1390°C烧结后具有较好的综合性能.

摘要： 钢结硬质合金是一类适应性极广的工程材料,具有良好的综合性能、灵活的工艺特性和高的性价比,应用于工业生产的各个领域.随着研究的不断深入,粘结相和硬质相成分越来越多样化.本文较系统地综述了硬质相粒度及粒度分布、基体组织和界面结合强度对钢结硬质合金力学性能的影响和作用机理.粉末冶金法是最常用的制备方法,而电冶熔铸、自蔓延高温合成和碳热还原法等制备工艺因其更低的成本和更优的性能而展现出蓬勃生机.此外,锻造和热处理能够有效改善组织,提高合金性能.渗硼、硼-硫复合渗和激光熔覆等表面处理工艺能提高表面硬度,减小摩擦系数,提高使用寿命.最后,展望了钢结硬质合金的发展方向.

摘要： 钢结硬质合金是以钢为粘结相、以难熔金属碳化物(主要是碳化钦、碳化钨)作硬质相、通过液相烧结得到的粉末冶金材料。钢结硬质合金的硬质相主要赋予材料以高硬度和高耐磨性，而作为粘结相的钢基体，又赋予钢结合金高韧性、可锻性、可机加工性、可热处理性等，因此也有人把钢结硬质合金成称为可机加工、可热处理的硬质合金。钢结硬质合金加工过程中产生的加工余料，如机加工切削屑、线切割边料等，一般的处理方式都是废弃处理。由于钨资源是战略资源，价格较高，如何循环、充分利用碳化钨基钢结合金中的钨资源，是一个A}须解决的课题。硬质合金的循环利用方法，目前主要有电解法、锌熔法、破碎法。由于钢结硬质合金含有较高的合金钢成分(SO%-7O%，如果采用电解法、锌熔法加以循环利用，成本较高。本文主要对WC系钢结硬质合金加工过程中，产生加工屑的再制粉以及烧结性能进行对比研究。

摘要： 钢结硬质合金是近三十年来才发展起来的一种新型工模具材料，它是在合金钢的基体上均匀分布的30-50%硬质颗粒，经过烧结，锻造而成。本文简要介绍钢结硬质合金的性能、热处理工艺及在模具设计、加工时采取的措施。

摘要： 通过加入多种强韧化合金元素和优化球磨、烧结、锻造及热处理等工艺制度研制出AGW46高强韧钢结硬质合金.该合金在硬度保持在HRC62-65的前提下,抗拉强度2117N/mm2、抗弯强度3086 N/mm2、冲击韧性26J/cm2,基本达到了高速钢的强韧性水平.本文还对合金孔隙及碳化物进行了初步分析和探讨,认为该合金具有较高强韧性的原因主要是孔隙及碳化物的球化。

摘要： 通过加入多种强韧化合金元素和优化球磨、烧结、锻造及热处理等工艺制度研制出AGW46高强韧钢结硬质合金。该合金在硬度保持在HRC62～65 的前提下，抗拉强度2117N/mm2、抗弯强度3086 N/mm2、冲击韧性 26J/cm2 ，基本达到了高速钢的强韧性水平。本文还对合金孔隙及碳化物进行了初步分析和探讨,认为该合金具有较高强韧性的原因主要是孔隙及碳化物的球化。

摘要： 本文介绍了钢结硬质合金超声波无损检测的原理和方法,讨论了钢结硬质合金在超声无损检测中的一些固有特征,指出了钢结合金常见缺陷的缺陷波及其形式,分析了缺陷产生的原因,对实际生产及质量检验具有很好的指导意义.

摘要： 传统生产TiC系钢结硬质合金的方法是将金属钢粉和TiC粉机械混合后压块烧结成型.该方法不仅成本高,且TiC粉表面极易氧化,使得后续的粉末冶金过程中TiC表面与Fe的接触变差,不能紧密黏结在一起,严重影响最终产物的材料性能以及纯度.本实验采用TiO2粉、石墨粉和还原铁粉作为原料,通过真空碳热还原直接制备出Fe-TiC复合粉体,作为生产TiC系钢结硬质合金的原料.该方法成功避免了TiC粉表面氧化的问题,且原料成本低,产品纯度高,制得的陶瓷性能优良.研究发现,随着原料中碳配比的增加,最终得到的陶瓷产物硬度逐渐降低,而其弯曲强度先升高后降低.同时发现使用Ti粉作为烧结添加剂有助于增强产品的硬度及弯曲强度.最终产品硬度为1191.7HV,弯曲强度为1776MPa,在原料配比TiO2∶C∶Fe=20∶8.6∶15,温度为1400°C,烧结时长为6小时,并加入1wt％Ti粉作为添加剂时取得.

摘要： 针对在坚硬致密岩石中钻进时钻头的时效低和使用寿命短的难题，本文分析了热压钻头的金刚石出刃与岩石研磨性等之间的内在联系，认为硬而带脆性的胎体性能有利于金刚石出刃，从而提高钻进速度。因此从胎体成分与性能研究入手，经过反复试验，试制出了钻头。在坚硬致密岩层钻进的野外试验表明：与普通的碳化钨基钻头相比，钻进时效由0.5 m／h提高到1.18m/h，钻头工作寿命由10 m提高到21.31 m，基本解决了在坚硬致密岩层中钻进难的问题。证明试验胎体是一种性能优良的金刚石钻头胎体材料。

摘要： 本文分析了目前国内外热轧辊制造材料研究进展状况及最新发展趋势,着重介绍了新型电冶钢结硬质合金轧辊材料及其性能.

摘要： 本发明为一种TiC高硼低合金高速钢基钢结硬质合金的制备方法，将钛和石墨粉按C/Ti的原子摩尔比为0.7～1.1进行配制成原位合成TiC混合粉末；将钒铁粉、铬铁粉、钼铁粉，硼铁粉，硅铁粉，锰铁粉，铁粉、镍粉，铜粉，胶体石墨和稀土原料按粘接相金属化学成分质量比所需比例配制，装入钢球球磨，其中加入无水乙醇作介质和PVA，球磨后将料浆干燥后压制成形、烧结得到钢结合金。本发明将原位反应合成技术与液相烧结技术相结合，制备了TiC高硼低合金高速钢基钢结硬质合金。TiC通过烧结过程中的反应在基体内部原位合成，增强颗粒尺寸细小，基体界面结合较好且界面干净。制备工艺简便，合金的综合力学性能提高。

摘要： 本发明涉及一种VC‑VN高合金冷作模具钢基钢结硬质合金的制备方法，包括如下步骤：按照比例称量碳化钛粉和高合金冷作模具钢基体粉，将合金粉放入球磨机中进行混合及破碎，其中添加无水乙醇为过程控制剂，球磨后将湿混合粉放入真空干燥箱中进行干燥，干燥后备用。把有机单体和引发剂加入到溶剂中制备预混液；加入提高浆料流动性和分散性的添加剂；加入催化剂和pH调节剂并搅拌均匀，得到浆料；将浆料注入注凝模抽真空或震动除气，浆料固化成型后将坯体放入真空干燥箱中进行干燥，将干燥后的坯体在真空烧结炉中进行一体化脱胶和烧结，制备钢结硬质合金。本发明在保证了钢结硬质合金宏观性能的基础上，具有工艺简单、成本较低、易于制备大尺寸、复杂形状零部件的优点。

摘要： 本发明涉及一种TiC中合金热作模具钢基钢结硬质合金的制备方法，包括如下步骤：按照比例称量碳化钛粉和中合金热作模具钢基体粉，将合金粉放入球磨机中进行混合及破碎，其中添加无水乙醇为过程控制剂，球磨后将湿混合粉放入真空干燥箱中进行干燥，干燥后备用。把有机单体和引发剂加入到溶剂中制备预混液；加入提高浆料流动性和分散性的添加剂；加入催化剂和pH调节剂并搅拌均匀，得到浆料；将浆料注入注凝模抽真空或震动除气，浆料固化成型后将坯体放入真空干燥箱中进行干燥，将干燥后的坯体在真空烧结炉中进行一体化脱胶和烧结，制备钢结硬质合金。本发明在保证了钢结硬质合金宏观性能的基础上，具有工艺简单、成本较低、易于制备大尺寸、复杂形状零部件的优点。

摘要： 本发明涉及一种VC高合金冷作模具钢基钢结硬质合金的制备方法，包括如下步骤：按照比例称量碳化钛粉和高合金冷作模具钢基体粉，将合金粉放入球磨机中进行混合及破碎，其中添加无水乙醇为过程控制剂，球磨后将湿混合粉放入真空干燥箱中进行干燥，干燥后备用。把有机单体和引发剂加入到溶剂中制备预混液；加入提高浆料流动性和分散性的添加剂；加入催化剂和pH调节剂并搅拌均匀，得到浆料；将浆料注入注凝模抽真空或震动除气，浆料固化成型后将坯体放入真空干燥箱中进行干燥，将干燥后的坯体在真空烧结炉中进行一体化脱胶和烧结，制备钢结硬质合金。本发明在保证了钢结硬质合金宏观性能的基础上，具有工艺简单、成本较低、易于制备大尺寸、复杂形状零部件的优点。

摘要： 本发明涉及一种VC‑VN中合金冷作模具钢基钢结硬质合金的制备方法，包括如下步骤：按照比例称量碳化钛粉和中合金冷作模具钢基体粉，将合金粉放入球磨机中进行混合及破碎，其中添加无水乙醇为过程控制剂，球磨后将湿混合粉放入真空干燥箱中进行干燥，干燥后备用。把有机单体和引发剂加入到溶剂中制备预混液；加入提高浆料流动性和分散性的添加剂；加入催化剂和pH调节剂并搅拌均匀，得到浆料；将浆料注入注凝模抽真空或震动除气，浆料固化成型后将坯体放入真空干燥箱中进行干燥，将干燥后的坯体在真空烧结炉中进行一体化脱胶和烧结，制备钢结硬质合金。本发明在保证了钢结硬质合金宏观性能的基础上，具有工艺简单、成本较低、易于制备大尺寸、复杂形状零部件的优点。

摘要： 发明涉及一种TiC高合金冷作模具钢基钢结硬质合金的制备方法，包括如下步骤：按照比例称量碳化钛粉和高合金冷作模具钢基体粉，将合金粉放入球磨机中进行混合及破碎，其中添加无水乙醇为过程控制剂，球磨后将湿混合粉放入真空干燥箱中进行干燥，干燥后备用。把有机单体和引发剂加入到溶剂中制备预混液；加入提高浆料流动性和分散性的添加剂；加入催化剂和pH调节剂并搅拌均匀，得到浆料；将浆料注入注凝模抽真空或震动除气，浆料固化成型后将坯体放入真空干燥箱中进行干燥，将干燥后的坯体在真空烧结炉中进行一体化脱胶和烧结，制备钢结硬质合金。本发明在保证了钢结硬质合金宏观性能的基础上，具有工艺简单、成本较低、易于制备大尺寸、复杂形状零部件的优点。

摘要： 本发明涉及一种VC中合金热作模具钢基钢结硬质合金的制备方法，包括如下步骤：按照比例称量碳化钛粉和中合金热作模具钢基体粉，将合金粉放入球磨机中进行混合及破碎，其中添加无水乙醇为过程控制剂，球磨后将湿混合粉放入真空干燥箱中进行干燥，干燥后备用。把有机单体和引发剂加入到溶剂中制备预混液；加入提高浆料流动性和分散性的添加剂；加入催化剂和pH调节剂并搅拌均匀，得到浆料；将浆料注入注凝模抽真空或震动除气，浆料固化成型后将坯体放入真空干燥箱中进行干燥，将干燥后的坯体在真空烧结炉中进行一体化脱胶和烧结，制备钢结硬质合金。本发明在保证了钢结硬质合金宏观性能的基础上，具有工艺简单、成本较低、易于制备大尺寸、复杂形状零部件的优点。

摘要： 本发明涉及一种TiC中合金冷作模具钢基钢结硬质合金的制备方法，包括如下步骤：按照比例称量碳化钛粉和中合金冷作模具钢基体粉，将合金粉放入球磨机中进行混合及破碎，其中添加无水乙醇为过程控制剂，球磨后将湿混合粉放入真空干燥箱中进行干燥，干燥后备用。把有机单体和引发剂加入到溶剂中制备预混液；加入提高浆料流动性和分散性的添加剂；加入催化剂和pH调节剂并搅拌均匀，得到浆料；将浆料注入注凝模抽真空或震动除气，浆料固化成型后将坯体放入真空干燥箱中进行干燥，将干燥后的坯体在真空烧结炉中进行一体化脱胶和烧结，制备钢结硬质合金。本发明在保证了钢结硬质合金宏观性能的基础上，具有工艺简单、成本较低、易于制备大尺寸、复杂形状零部件的优点。

摘要： 本发明涉及一种改进型铬钨锰低合金冷作模具钢基VC钢结硬质合金的制备方法，包括如下步骤：按照比例称量碳化钛粉和中合金热作模具钢基体粉，将合金粉放入球磨机中进行混合及破碎，其中添加无水乙醇为过程控制剂，球磨后将湿混合粉放入真空干燥箱中进行干燥，干燥后备用。把有机单体和引发剂加入到溶剂中制备预混液；加入提高浆料流动性和分散性的添加剂；加入催化剂和pH调节剂并搅拌均匀，得到浆料；将浆料注入注凝模抽真空或震动除气，浆料固化成型后将坯体放入真空干燥箱中进行干燥，将干燥后的坯体在真空烧结炉中进行一体化脱胶和烧结，制备钢结硬质合金。本发明在保证了钢结硬质合金宏观性能的基础上，具有工艺简单、成本较低、易于制备大尺寸、复杂形状零部件的优点。

摘要： 本发明涉及一种改进型铬钨锰低合金冷作模具钢基TiC钢结硬质合金的制备方法，包括如下步骤：按照比例称量碳化钛粉和铬钨锰低合金冷作模具钢基体粉，将合金粉放入球磨机中进行混合及破碎，其中添加无水乙醇为过程控制剂，球磨后将湿混合粉放入真空干燥箱中进行干燥，干燥后备用。把有机单体和引发剂加入到溶剂中制备预混液；加入提高浆料流动性和分散性的添加剂；加入催化剂和pH调节剂并搅拌均匀，得到浆料；将浆料注入注凝模抽真空或震动除气，浆料固化成型后将坯体放入真空干燥箱中进行干燥，将干燥后的坯体在真空烧结炉中进行一体化脱胶和烧结，制备钢结硬质合金。本发明在保证了钢结硬质合金宏观性能的基础上，具有工艺简单、成本较低、易于制备大尺寸、复杂形状零部件的优点。