[發明專利]燒結碳化物及其制備方法

無效

• 申請號: 201080048449.5
• 申請日: 2010-11-15
• 公開（公告）號: CN102597282A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 伊戈爾·尤里·孔雅士;貝恩德·海因里希·里斯;弗蘭克·弗里德里希·拉赫曼
• 申請（專利權）人: 第六元素公司
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C29/08
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 謝順星;張晶

1.一種燒結碳化物，其包括：WC晶粒、約3wt.％～20wt.％選自Co或者Co和Ni的粘結劑，以及晶粒生長抑制劑；其中WC平均晶粒尺寸的范圍為約180nm至約230nm，至少10±2％的WC晶粒細于約50nm，且7±2％的WC晶粒尺寸為約50～100nm。

2.根據權利要求1所述的燒結碳化物，其中溶于粘結劑中的鎢的濃度范圍為約14wt.％～25wt.％，其根據以下方程式以燒結碳化物磁矩/單位wt.表示：

σ_cc＝σ_BB/100

σ_B＝σ_Co-0.275M_W，

其中，σ_cc是以微特斯拉乘立方米/千克為單位的燒結碳化物磁矩，σ_Co是以微特斯拉乘立方米/千克為單位的純鈷磁矩，B是以wt.％表示的燒結碳化物中的粘結劑分數，σ_B是以微特斯拉乘立方米/千克為單位的粘結劑磁矩，以及M_W是以wt.％表示的溶于粘結劑中的鎢的濃度。

3.根據前述權利要求任一項所述的燒結碳化物，其中溶于粘結劑中的鎢的濃度范圍為約16wt.％～25wt.％。

4.根據前述權利要求任一項所述的燒結碳化物，其中溶于粘結劑中的鎢的濃度范圍為約18wt.％～25wt.％。

5.根據前述權利要求任一項所述的燒結碳化物，其中相對于粘結劑所述晶粒生長抑制劑內含物包含約3wt.％～11wt.％Cr和約1wt.％～4wt.％V。

6.根據前述權利要求任一項所述的燒結碳化物，其中相對于粘結劑內含物所述晶粒生長抑制劑內含物包含約3wt.％～11wt.％Cr、約1wt.％～4wt.％V、約0.1wt.％～8wt.％Zr、約0.1wt.％～5wt.％Ta和/或約0.1wt.％～10.0wt.％Mo。

7.根據前述權利要求任一項所述的燒結碳化物，其中所述燒結碳化物的矯頑磁場強度范圍為約32kA/m～72kA/m。

8.根據前述權利要求任一項所述的燒結碳化物，其中通過以MPa.m^1/2表示的壓痕斷裂韌度和以GPa表示的維氏硬度相乘而得到的韌度-硬度系數在約180以上。

9.根據前述權利要求任一項所述的燒結碳化物，其中通過以MPa.m^1/2表示的壓痕斷裂韌度和以GPa表示的維氏硬度相乘而得到的韌度-硬度系數在約200以上。

10.根據前述權利要求任一項所述的燒結碳化物，其中所述燒結碳化物顯示的根據ASTM?B611測試并以cm³/rev.表示的磨耗低于約0.12Y?10^-5，其中Y為以wt.％表示的粘結劑分數。

11.根據前述權利要求任一項所述的燒結碳化物，其中所述燒結碳化物既不含有游離碳，也不含有η-相。

12.根據前述權利要求任一項所述的燒結碳化物，其中所述晶粒生長抑制劑以固溶體的形式存在于粘結劑中。

13.根據前述權利要求任一項所述的燒結碳化物，其中所述晶粒生長抑制劑以碳化物的形式存在。

14.一種制備前述權利要求任一項所述的燒結碳化物的方法，其包括以下步驟：

·將約3.0m²/g或更高比表面積(BET)的WC粉末與粘結劑及晶粒生長抑制劑進行碾磨；

·壓制生坯部件；

·在H₂中于約400℃至約900℃下預燒結生坯部件約5min至約30min；

·在真空中于約1340℃至約1410℃的溫度下燒結約3min至約20min；以及

·在約40bar至約100bar的壓力和約1340℃至約1410℃的溫度下，在Ar氣中進行HIP-燒結約1min至約20min。