[發(fā)明專利]一種碳化鎢鋁硬質(zhì)合金燒結(jié)體的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010000785.4
• 申請(qǐng)日: 2010-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN101748305A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬賢鋒;劉建偉;湯華國(guó);趙偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C22C1/05
• 分類號(hào): C22C1/05
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長(zhǎng)明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料，具體涉及一種碳化鎢鋁硬質(zhì)合金燒結(jié)體的 制備方法。

背景技術(shù)

碳化鎢(WC)是一種由碳原子嵌入鎢的金屬晶格中形成的填隙 化合物。由于碳原子并沒有改變?cè)薪饘冁u晶格的結(jié)構(gòu)，所以碳化鎢 既擁有與鎢相近的高熔點(diǎn)和高耐磨性，還具備了可以和金剛石相媲美 的硬度。但是純碳化鎢脆性很大，為了解決脆性問題，用鋁原子替代 部分鎢原子在碳化鎢晶格中的位置，就制得了碳化鎢鋁((WAl)C)。 碳化鎢鋁在擁有碳化鎢優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上兼具了鋁的質(zhì)輕、延展性好、 抗氧化性好等特點(diǎn)，同時(shí)解決了碳化鎢脆性大的問題。因此，碳化鎢 鋁廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工、玻璃切割、鍛模、軋輥、油井及礦山的開鑿 鉆具、電觸點(diǎn)材料等領(lǐng)域。

傳統(tǒng)的碳化鎢鋁硬質(zhì)合金燒結(jié)體是以碳化鎢粉末為原料，采用粉 末冶金燒結(jié)工藝制備，但由于碳化鎢鋁硬質(zhì)合金的熔點(diǎn)極高，因此對(duì) 燒結(jié)條件的要求較為苛刻。為了降低燒結(jié)條件，現(xiàn)有技術(shù)中有采用以 鈷粉末作為燒結(jié)劑制備碳化鎢鋁合金燒結(jié)體的方法，如中國(guó)專利 CN100406599公開了一種碳化鎢鋁合金燒結(jié)體，其制備方法為：取碳 化鎢鋁合金粉末與鈷粉混合，在溫度為1300℃～1600℃、真空度為 1×10^-21×10^-1、壓力為10Mpa～37.5Mpa的條件下熱壓燒結(jié)30min得到 碳化鎢鋁-鈷硬質(zhì)合金燒結(jié)體。

這種工藝的缺陷在于，碳化鎢鋁粉末制備較為困難，制備時(shí)間長(zhǎng)， 由此造成制備碳化鎢鋁硬質(zhì)合金燒結(jié)體的整體反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，生產(chǎn)成 本高；并且采用熱壓燒結(jié)制備燒結(jié)體時(shí)，鈷在壓力的作用下流動(dòng)性增 加，因此易造成鈷相和碳化鎢鋁相分部不均勻，進(jìn)而降低了燒結(jié)體的 性能，燒結(jié)過程中，真空度較低，鈷易被氧化，使燒結(jié)體出現(xiàn)氧化裂 紋，燒結(jié)體內(nèi)也易形成氣孔，從而導(dǎo)致最終制得的合金脆性較大，硬 度降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于，提供一種碳化鎢鋁硬質(zhì)合金燒結(jié)體 的制備方法，采用該方法制備碳化鎢鋁硬質(zhì)合金燒結(jié)體可以縮短反應(yīng) 時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，并且制備的合金燒結(jié)體具有均勻的力學(xué)性能和 較高的硬度。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的碳化鎢鋁硬質(zhì)合 金燒結(jié)體的制備方法包括：

a)、將鎢鋁合金粉、碳粉和鈷粉混合均勻，得到粉末混合料；

b)、將所述粉末混合料在400Mpa～500Mpa的壓力下壓制成型得 到壓坯；

c)、將所述壓坯在1350℃～1550℃、真空度小于1×10^-3Pa的條件 下燒結(jié)，得到碳化鎢鋁-鈷硬質(zhì)合金燒結(jié)體。

優(yōu)選的，所述步驟a)中鎢鋁合金粉和碳粉的混合比例按摩爾比計(jì) 為：1∶1.01～1.03。

優(yōu)選的，所述步驟b)中壓制成型的壓力為440Mpa～460Mpa。

優(yōu)選的，所述步驟c)中的真空度為1×1^-41×10^-3Pa。

優(yōu)選的，所述步驟c)中的燒結(jié)溫度為1400℃～1500℃。

優(yōu)選的，所述步驟c)中的燒結(jié)時(shí)間為50min～130min。

優(yōu)選的，所述步驟a)中鎢鋁合金粉的粒度為為230目～400目。

優(yōu)選的，所述步驟a)中碳粉的粒度為230目～400目。

優(yōu)選的，所述步驟a)中鈷粉的粒度為為230目～400目。

優(yōu)選的，還包括：d)、將步驟c)碳化鎢鋁-鈷硬質(zhì)合金燒結(jié)體進(jìn)行 拋光處理。