[發明專利]一種硬質合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201410779548.0
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104404337A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 魏崇斌;謝文;王社權;瞿峻;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;C22C1/04
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪

1.一種硬質合金，為表層缺立方相梯度結構硬質合金，其特征在于：所述表層缺立方相梯度結構硬質合金包括4.1wt.％～18.75wt.％的粘結相和81.25wt.％～95.9wt.％的硬質相，所述粘結相包括金屬和Ru，所述金屬的含量為4wt.％～15wt.％，所述Ru固溶于所述金屬中，所述硬質相包括WC和立方相化合物，所述粘結相中所述Ru的含量n?wt.％與金屬的含量m?wt.％之間滿足：當4≤m≤8時，(0.25m-1)＜n≤0.2m；當8＜m≤15時，(0.25m-1.2)≤n≤0.25m。

2.根據權利要求1所述的硬質合金，其特征在于：所述金屬為Co、Ni、Fe中一種或多種。

3.根據權利要求1所述的硬質合金，其特征在于：所述立方相化合物的含量為硬質合金總質量的0.5wt.％～10.0wt.％。

4.根據權利要求3所述的硬質合金，其特征在于：所述立方相化合物包括硬質合金總質量0wt.％～5wt.％的TiC、硬質合金總質量0.05wt.％～1wt.％的TiN和硬質合金總質量0wt.％～6wt.％的(Ta，Nb)C。

5.根據權利要求1所述的硬質合金，其特征在于：所述表層缺立方相梯度結構硬質合金還包括晶粒長大抑制劑，所述晶粒長大抑制劑為VC和Cr₃C₂。

6.根據權利要求5所述的硬質合金，其特征在于：所述VC的含量為硬質合金總質量的0.1wt.％～1.0wt.％，所述Cr₃C₂的含量為硬質合金總質量的0.1wt.％～1.0wt.％。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的硬質合金，其特征在于：所述硬質相中WC的平均粒度為0.2μm～5.0μm，所述表層缺立方相梯度結構的厚度為5～80μm。

8.一種如權利要求1至7中任一項所述的硬質合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、配料；

S2、球磨混合；

S3、模壓成型；

S4、燒結：

S4.1、將步驟S3中制備得到的壓坯在燒結爐中脫成型劑；

S4.2、預燒結；

S4.3、繼續升溫至1320～1350℃，然后在燒結爐中通入20～60mbar保護氣體，在保護氣氛下燒結0.5～1h；

S4.4、待燒結爐溫度升溫至1390～1470℃后，進入保溫階段，并通入30～120mbar保護氣體；

S4.5、保溫0.5～1.5小時后保持燒結爐內氣氛，并將燒結爐冷卻到1150～1250℃；

S4.6、向燒結爐中通入氫氣，并在氫氣氣氛下冷卻至室溫，最終得到表層梯度結構硬質合金。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，S4.2的具體步驟是：先升溫至700～750℃，保溫0.5～1小時；再升溫至1150～1300℃，保溫0.5～1.0小時。