[發明專利]非均勻結構硬質合金的制備方法

有效

• 申請號: 201010106464.2
• 申請日: 2010-01-29
• 公開（公告）號: CN101768679A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 程秀蘭;邱智海
• 申請（專利權）人: 株洲硬質合金集團有限公司
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C29/08
• 代理公司: 株洲市奇美專利商標事務所 43105
• 代理人: 毛華學

技術領域

本發明涉及一種硬質合金的制造方法，特別是一種粒度非均勻結構的WC-Co 硬質合金的制造方法。

背景技術

目前在鑿巖合金中應用最多的是用一種粒度的WC粉末與鈷粉混合制成均勻 粒度結構的合金，這類合金的顯著特點是隨著WC粒度的增加，合金的韌性增強， 但耐磨性降低。兩者不可兼顧。隨著科學技術的發展，盡管已找到了解決這一 矛盾的一些途徑，如合金的后續熱處理，滲碳處理制成梯度合金等，但這些方 法生產設備復雜，生產成本太高，制約著其在鑿巖合金上的大批應用。發明專 利ZL200310110532.2，ZL200310120819.3等提出粒度非均勻合金的制造方法， 都是由粗、細兩種顆粒的WC粉末按一定比例制備成鈷含量一定的(6～12％) 的粒度非均勻合金，不能根據不同性能要求形成系列化產品。

發明內容

本發明針對上述不足，提供一種非均勻結構硬質合金的制造方法，使WC組 分具有高度分散性，同時控制其平均晶粒度在2.0～3.0微米范圍內，合金具有 良好的綜合性能，并且可以根據不同鈷含量的非均勻硬質合金的最終性能要求， 快速實現產品系列化。

為了達到此目的，本發明選用粗、細兩種或粗、中、細三種粒度的WC粉末， 以及Co粉為原料，經濕磨、干燥制粒、壓制成型、燒結，得到的非均勻結構的 WC-Co硬質合金的平均晶粒度為2.0～3.0微米；其特征在于：在選用原料時， 首先設計確定不同鈷含量的非均勻結構的WC-Co硬質合金所需WC的矯頑磁力標 準值Hc標，然后通過通過使每種粒度的WC粉末按相同工藝分別做成含鈷量為10 ％的硬質合金標樣，從而測得每種粒度WC粉末的矯頑磁力值Hc_粉，使得aHc_粉1+bHc_粉2+cHc_粉3＝Hc_標——公式1，且a+b+c＝100——公式2，式中Hc_粉1、Hc_粉2、 Hc_粉3分別代表粗、中、細顆粒WC粉的矯頑磁力值，a、b、c分別代表粗、中、 細顆粒WC粉整個WC粉末原料中所占的重量百分比；根據不同鈷含量的非均勻 結構的WC-Co硬質合金的綜合性能，先確定中顆粒WC粉的重量百分比b為0～ 40％，由公式1、公式2計算出粗顆粒WC重量百分比a、細顆粒WC重量百分比 c。

由于采用了多種粒度WC原料，非均勻結構的WC-Co硬質合金組織中WC組分 具有高度分散性，使合金兼具粗顆粒WC的塑性和韌性、中顆粒WC的綜合性能、 及細顆粒WC的高耐磨性。由于控制了所需原料的平均粒度，使合金的平均晶粒 度在2.0～3.0微米范圍內。并且可以根據不同鈷含量的非均勻硬質合金的最終 性能要求，通過本發明的方法確定Hc_標和每種粒度WC粉末的矯頑磁力值Hc_粉， 按照配料計算公式，較快地確定原料配比，快速實現產品系列化。

附圖說明

圖1是本發明的非均勻結構WC-Co硬質合金金相結構圖。

具體實施方式

實施例1：制造鈷含量10％的非均勻結構WC-Co硬質合金。

所需WC的矯頑磁力標準值Hc標設計確定為8.5kA/m。選用粗、中、細三種 粒度WC粉末，以及Co粉為原料。該三種粒度的WC粉末按相同工藝分別做成含 鈷量為10％的硬質合金標樣，從而測得每一種粒度WC粉末的矯頑磁力值Hc_粉(以下實施例同)，其中Hc_粉1＝6.7kA/m，Hc_粉2＝7.8kA/m，Hc_粉3＝12.3kA/m，中顆 粒WC原料在整個WC粉末原料中(以下實施例同)所占重量百分比b為30％，根 據公式1：aHc_粉1+bHc_粉2+cHc_粉3＝Hc_標，公式2：a+b+c＝100，算出a、c分別為 44％，26％。

將上述比例的三種WC粉均勻混合，經濕磨、干燥制粒、壓制成型、燒結， 得到的非均勻結構硬質合金的各項性能和晶粒度詳見表1，典型金相結構見圖1。 (以下實施例同)

實施例2：制造鈷含量8％的非均勻結構WC-Co硬質合金。