【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硬质合金制备，尤其涉及一种固溶体材料及其制备方法和应用、硬质合金切削刀及制造方法。
技术介绍
1、硬质合金是由难熔金属的硬质化学物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有高硬度、高耐磨、高强度和韧性较好，耐热、耐腐性等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，特别适应用作切削刀。
2、硬质合金切削刀被广泛地应用到金属，非金属的切削、孔加工等，也被称为工业牙齿，主要用于数控加工中心的回转体铣刀以及数控机床切削刀片。现有技术采用wc-co(或wc-tic-co)为主的化学成分来生产硬质合金切削刀(目前国内也有少部分采用金属陶瓷类切削刀)，为了提高硬质合金切削刀的切削性能，无论k.p.m类硬质合金切削刀都尽可能复合固溶体，其固溶体成分分别为wc-ta(nb)c、wc-tic、wc-ta(nb)c-tic等，即使复合此类别的固溶体，但此类常规硬质合金切削刀仍存在如下缺点：(1)wc含量高，达到80～95％，耗费w资源；(2)摩擦系数大，由于成分上没有加入类似于mo2c的润滑剂材料，在切削加工过程中，其摩擦阻力大，使刀片的切削力加大，使切削刀的耐磨性和韧性变差；(3)抗粘性能差：由于wc和co是化学活性大的材料，在切削过程中产生高温，易于与被加工材料中某些化学成分或元素反应或亲和，产生粘刀或月牙洼现象，使刀迅速损坏；(4)红硬性差，绝大多数情况下，常规硬质合金切削刀复合的固溶体是wc-tic，若要提高红硬性，需加入wc-ta(nb)c[其固溶体形式是wc-ta(nb)c或wc-tic-ta(nb
技术实现思路
1、为了解决现有硬质合金切削刀制造耗费w资源，原材料成本高，切削性能差等问题，本专利技术提供了一种固溶体材料及其制备方法和应用、硬质合金切削刀及制造方法。
2、第一方面，本专利技术提供了一种固溶体材料，以重量百分数计，所述固溶体材料包括以下组分：
3、ticn:35～62％，wc:10～20％，ta(nb)c:5～15％，mo2c:3～5％，ni:10-20％，co:0～5％。
4、第二方面，本专利技术提供了第一方面任一项所述的固溶体材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
5、将金属陶瓷坯进行破碎，得到金属陶瓷颗粒；
6、将所述金属陶瓷颗粒进行第一次球磨，后进行第一次过筛，得到金属陶瓷湿料；
7、将所述金属陶瓷湿料进行第一次干燥，得到所述固溶体材料。
8、第三方面，本专利技术提供了第一方面和第二方面任一项所述的固溶体材料在制备硬质合金切削刀中的应用。
9、第四方面，本专利技术提供了一种硬质合金切削刀的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
10、根据使用需求，设计得到所述硬质合金切削刀配方中wc、co和权利要求1或2所述的固溶体材料所需的的百分比含量；
11、根据所述硬质合金切削刀配方中wc、co和权利要求1或2所述的固溶体材料所需的的百分比含量进行配料，得到混合料；
12、将所述混合料进行第二次球磨，后进行第二次干燥，得到干燥混合料；
13、将所述干燥混合料和硬质合金成型剂进行混合，后进行第二次过筛，得到硬质合金切削刀混合料；
14、将所述硬质合金切削刀混合料进行压制，后烧结，得到所述硬质合金切削刀。
15、进一步地，以重量百分数计，所述硬质合金切削刀配方包括以下组分：
16、ticn:44％，wc:31.5％，ta(nb)c:6％，mo2c:3％，ni:9.5％，co:6％；或，
17、以重量百分数计，所述硬质合金切削刀配方包括以下组分：
18、ticn:13.5％，wc:61％，ta(nb)c:3.6％，mo2c:1.5％，ni:5.4％，co:15％。
19、进一步地，所述第二球磨的工作条件参数包括：球料比为4:1，固液比为1kg/300ml，常温球磨。
20、进一步地，所述硬质合金成型剂包括sd胶中sd-a或sd-b型中的至少一种。
21、进一步地，以每1kg的干燥混合料计，所述硬质合金成型剂的加胶量为100～110ml。
22、进一步地，所述压制的工作条件参数包括：压坯收缩系数为1.25～1.27，用于回转体铣刀的棒坯压制方式为:标准刀采用棒用模压方式，≤φ6以下小规格棒用自压，棒≥100mm以上采用挤压方式，棒直径≥φ16以上采用干袋压制方式。
23、进一步地，所述烧结的工作条件参数包括：烧结温度为1450～1500℃，时间为2～3小时。
24、第五方面，本专利技术提供了一种硬质合金切削刀，所述硬质合金切削刀是采用第四方面任一项所述的硬质合金切削刀的制备方法制得
25、本专利技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比至少具有如下优点：
26、本专利技术实施例提供了一种固溶体材料及其制备方法和应用、硬质合金切削刀及制造方法，本专利技术以市售金属陶瓷坯为原料制得固溶体材料，并进一步应用于制备硬质合金切削刀中，得到了一种少钨、低成本、高性能的硬质合金切削刀，解决了现有硬质合金切削刀制造耗费w资源，原材料成本高，切削性能差等问题。具体来说：
27、1.相比于硬质合金采用常规固溶体而言，新固溶体含有少量wc，一般小于20％.固溶体本身就是一种硬质合金切削刀材料，即使不再加入或少量加入常规硬质合金切削刀材料成分(wc、co)，也能制备成切削刀；在对韧性、抗弯强度要求不高条件下，比如精加工、半精加工时，切削刀加入少量常规硬质合金材料成分(wc.co)，使其总的wc百分含量少于30％，其密度在8.0～9.0g/cm3之间，可节约50～60％以上的wc资源。
28、若韧性、抗弯强度要求较高条件下，比如粗加工时，切削材料可适当地增加wc、co的百分含量，其wc百分比含量小于60％；密度在10.0～10.7g/cm3之间，可节省20-30％以上的wc资源。
29、2.相比常规用固溶体，若采用旧的金属陶瓷坯作为新固溶体原料，其直接原材料大幅度降低，降低2/3，另外由于本专利技术的切削刀密度轻(8，0～10.7g/cm3)，相比于常规硬质合全切削刀的密度(12.0～15g/cm3)低30％以上，所以在单位重量条件下产品产出率高出30％以上，因此其综合成本比常规切削刀低60％以上。
30、3.相比常规用固溶体，新固溶体自身带有高含量ta(nb)c，因此，不需再加工含ta(nb)c的固溶体；以免大幅度增加原材料成本，在低成本的条件下，也能达到提高硬质合全切削刀的红硬性。
31、4.相比采用含有下tic固溶体切削刀(p.m类牌号切削刀)，新固溶体以ticn为主成分，其抗弯强度及韧性远高于tic，接近于wc类材料，生产控制得当时，由本固溶体单独制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种固溶体材料，其特征在于，以重量百分数计，所述固溶体材料包括以下组分：
2.一种权利要求1所述的固溶体材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
3.权利要求1或2所述的固溶体材料在制备硬质合金切削刀中的应用。
4.一种硬质合金切削刀的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的硬质合金切削刀的制备方法，其特征在于，以重量百分数计，所述硬质合金切削刀配方包括以下组分：
6.根据权利要求4所述的硬质合金切削刀的制备方法，其特征在于，所述第二次球磨的工作条件参数包括：球料比为4:1，固液比为1kg/300ml，常温球磨。
7.根据权利要求4所述的硬质合金切削刀的制备方法，其特征在于，所述硬质合金成型剂包括SD胶系列中的SD-A、SD-B型中的至少一种。
8.根据权利要求4所述的硬质合金切削刀的制备方法，其特征在于，以每1kg的干燥混合料计，所述硬质合金成型剂的加胶量为100～110ml。
9.根据权利要求4所述的硬质合金切削刀的制备方法，其特
10.一种硬质合金切削刀，其特征在于，所述硬质合金切削刀是采用权利要求4～7任一项所述的硬质合金切削刀的制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种固溶体材料，其特征在于，以重量百分数计，所述固溶体材料包括以下组分：
2.一种权利要求1所述的固溶体材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
3.权利要求1或2所述的固溶体材料在制备硬质合金切削刀中的应用。
4.一种硬质合金切削刀的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的硬质合金切削刀的制备方法，其特征在于，以重量百分数计，所述硬质合金切削刀配方包括以下组分：
6.根据权利要求4所述的硬质合金切削刀的制备方法，其特征在于，所述第二次球磨的工作条件参数包括：球料比为4:1，固液比为1kg/300ml，常温球磨。
7.根据权利要求4所述的硬质合金切削刀的制备方法，其特征在于，所述硬...
【专利技术属性】
技术研发人员：李翔，
申请(专利权)人：四川圣才科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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