[發明專利]Ta/Nb固溶體彌散分布的WC-Co硬質合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201310094298.2
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103173672A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 瞿峻;黃文亮;謝文;溫光華;陳響明
• 申請（專利權）人: 株洲鉆石切削刀具股份有限公司
• 主分類號: C22C29/08
• 分類號: C22C29/08;C22C1/05
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪

1.一種Ta/Nb固溶體彌散分布的WC-Co硬質合金，包括WC硬質相、金屬Co粘結相、Ta/Nb固溶體相，其特征在于：所述金屬Co粘結相在所述WC-Co硬質合金中的質量分數為a：3%≤a≤15%；所述Ta/Nb固溶體相包括TaC固溶體、NbC固溶體或（Ta，Nb）C固溶體中的至少一種，且滿足，0.004≤(m_Ta+m_Nb)/m_Co≤0.083，其中，m_Ta為Ta元素的總質量，m_Nb為Nb元素的總質量，m_Co為Co元素的總質量；Ta/Nb固溶體在WC-Co硬質合金中呈點狀彌散分布，其點狀區域面積的等效圓直徑不超過WC平均粒度的3倍。

2.根據權利要求1所述的Ta/Nb固溶體彌散分布的WC-Co硬質合金，其特征在于：?0.004≤(m_Ta+m_Nb)/m_Co≤0.065。

3.根據權利要求1所述的Ta/Nb固溶體彌散分布的WC-Co硬質合金，其特征在于：所述WC硬質相中WC的平均粒度為0.6μm～5μm。

4.根據權利要求1、2或3所述的Ta/Nb固溶體彌散分布的WC-Co硬質合金，其特征在于：所述WC-Co硬質合金中還包含有Cr₃C₂相，所述Cr₃C₂相在所述WC-Co硬質合金中的含量≤0.2×a。

5.一種如權利要求1～3中任一項所述的Ta/Nb固溶體彌散分布的WC-Co硬質合金的制備方法，包括以下步驟：

將WC粉、金屬Co及Ta/Nb碳化物按照所述質量分數進行混合，將所得混合粉末球磨，球磨完成后所得料漿經干燥、造粒和壓制，得半成品；將半成品先燒結升溫，然后在真空條件下燒結保溫，再經過從最高燒結溫度冷卻到室溫，其中至少在1380℃～1280℃區間采用快速冷卻，得到Ta/Nb固溶體彌散分布的?WC-Co硬質合金。

6.根據權利要求5所述的Ta/Nb固溶體彌散分布的WC-Co硬質合金的制備方法，其特征在于：所述半成品先燒結升溫至1410℃～1450℃，然后保持此溫度并在真空條件下燒結保溫30min～90min。

7.根據權利要求5所述的Ta/Nb固溶體彌散分布的WC-Co硬質合金的制備方法，其特征在于：在所述快速冷卻的起始階段開始通入Ar氣，通入Ar氣后的總壓力控制為50KPa～500KPa，至少在1380℃～1280℃區間的快速冷卻階段，其冷卻速度控制為15℃/min～100℃/min。

8.根據權利要求7所述的Ta/Nb固溶體彌散分布的WC-Co硬質合金的制備方法，其特征在于：所述快速冷卻階段的冷卻速度為30℃/min～70℃/min。

9.根據權利要求5～8任一項所述的Ta/Nb固溶體彌散分布的WC-Co硬質合金的制備方法，其特征在于：所述混合粉末中還添加有Cr₃C₂粉末。