[發明專利]一種微波燒結制備WC-Co硬質合金的方法

無效

• 申請號: 201110325455.7
• 申請日: 2011-10-24
• 公開（公告）號: CN102382997A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 易健宏;鮑瑞;張浩澤;彭元東;李麗婭;李愛坤
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C29/08
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

1.一種微波燒結制備WC-Co硬質合金的方法，包括下述步驟：

第一步：采用WC粉、Co粉，球磨混合干燥后，得到WC-Co混合料；其中Co占WC-Co混合料總質量的3-30％；WC粉費氏粒度為6.0-7.0微米，純度高于99.9％，Co粉費氏粒度為1.0-2.0微米，純度高于99.9％；

第二步：向第一步所得混合料中添加占所述混合料質量0.6-0.8％的丁鈉橡膠作為成型劑，干燥、篩分后200-500MPa壓力下壓制成型，得到WC-Co壓坯；

第三步：將第二步所得WC-Co壓坯及輔助加熱材料SiC片同時置于氧化鋁纖維保溫包套內，并在壓坯周圍填充由炭黑與氧化鋁粉組成的填料，然后，將氧化鋁纖維保溫包套放入微波高溫爐爐腔內，爐腔的真空度抽至20-50Pa；向微波高溫爐內通入純N₂保護氣氛，保持爐腔壓強為(0.8-1.5)×10⁵Pa；調節和控制微波源的輸出功率，以5-10℃/min的升溫速度加熱至500-600℃，保溫30-60min后，以30-80℃/min的升溫速率加熱至燒結溫度1400-1500℃，保溫1-10min，關閉微波源，以24-28℃/min的降溫速率冷卻至100℃以下后出爐，即可獲得WC-Co硬質合金。

2.一種微波燒結制備WC-Co硬質合金的方法，包括下述步驟：

第一步：采用WC粉、Co粉，球磨混合干燥后，得到WC-Co混合料；其中Co占WC-Co混合料總質量的3-30％；WC粉費氏粒度為6.0-7.0微米，純度高于99.9％，Co粉費氏粒度為1.0-2.0微米，純度高于99.9％；

第二步：向第一步所得混合料中添加占所述混合料質量0.6-0.8％的丁鈉橡膠作為成型劑，干燥、篩分后在100-500MPa壓力下壓制成型，得到WC-Co壓坯；

第三步：將第二步所得WC-Co壓坯置于氫氣爐中加熱至500-600℃，脫膠6-8h后，冷卻至室溫；然后與輔助加熱材料SiC片同時置于氧化鋁纖維保溫包套內，并在壓坯周圍填充由炭黑與氧化鋁粉組成的填料；將氧化鋁纖維保溫包套放入微波高溫爐爐腔內，爐腔的真空度抽至20-35Pa；向微波高溫爐內通入純N₂保護氣氛，保持爐腔壓強為(0.8-1.5)×10⁵Pa；調節和控制微波源的輸出功率，以30-80℃/min的升溫速率加熱至燒結溫度1400-1500℃，保溫1-10min，關閉微波源，以24-28℃/min的降溫速率冷卻至100℃以下后出爐，即可獲得WC-Co硬質合金。

3.根據權利要求1或2所述的一種微波燒結制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：所述球磨采用行星式球磨機，球磨介質為無水乙醇，轉速120rpm，球料比2∶1，球磨時間6-8h。

4.根據權利要求3所述的一種微波燒結制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：所述丁鈉橡膠以汽油為溶劑溶解后添加。

5.根據權利要求4所述的一種微波燒結制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：所述輔助加熱材料SiC片添加量按燒結的WC-Co壓坯體積計算，每立方厘米WC-Co壓坯添加10-20gSiC片。

6.根據權利要求5所述的一種微波燒結制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：所述N₂保護氣體的純度≥99.99％。

7.根據權利要求6所述的一種微波燒結制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：所述填料中炭黑與氧化鋁粉質量比為(1-10)∶(99-90)。

8.根據權利要求7所述的一種微波燒結制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：所述壓制成型時，在成型磨具上涂抹硬脂酸鋅酒精溶液，以提高其潤滑性和壓制性。

9.根據權利要求8所述的一種微波燒結制備WC-Co硬質合金的方法，其特征在于：所述微波高溫爐爐腔中采用真空泵抽真空。