[發明專利]一種表層富含陶瓷相的硬質合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201610828607.8
• 申請日: 2016-09-18
• 公開（公告）號: CN106392081B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 劉金洋;鄧欣;陳健
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B22F7/02
• 分類號: B22F7/02;B22F3/105;B33Y10/00;B33Y80/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

1.一種表層富含陶瓷相的硬質合金，包括：

富含陶瓷相的硬質合金表層和WC-Co硬質合金內部區域；

所述表層富含陶瓷相硬質合金的制備方法，包括：

將WC-mCo硬質合金顆粒進行激光選區熔化3D直接打印，形成硬質合金芯部；

在硬質合金芯部表面將WC-xZ-yCo硬質合金顆粒進行激光選區熔化3D直接打印，每層鋪設陶瓷相含量不同的WC-xZ-yCo硬質合金顆粒 ，靠近芯部的地方采用陶瓷相含量較低的WC-xZ-yCo的硬質合金顆粒，沿著芯部向表層方向，陶瓷相含量逐漸升高；形成硬質合金表層，得到表層富含陶瓷相的硬質合金；m為10～20％，x為5～90％，y為1～20％，Z為陶瓷相；

所述WC-xZ-yCo硬質合金顆粒的制備方法為：

將Co、陶瓷相、WC和石蠟混合后依次進行研磨、干燥、過篩、制粒、脫蠟和燒結，得到WC-xZ-yCo硬質合金顆粒；

所述激光選區熔化3D直接打印的方法包括以下步驟：

(1)將待打印的顆粒材料平鋪后加熱形成當前層；

(2)采用激光束按照預設的當前層截面輪廓進行掃描，使顆粒材料燒結，形成截面層；

(3)在截面層上再次平鋪顆粒材料重復上述步驟(1)～(2)的操作過程，直至得到預設形狀的硬質合金；

所述步驟(2)中激光束的功率為375～425W；

光斑直徑為30～500μm；

掃描的間距為0.05～0.07mm；

掃描的速度為800～1200mm/s；

能量密度能達到10⁷W/cm²。

2.根據權利要求1所述的表層富含陶瓷相的硬質合金，其特征在于，所述陶瓷相為Al₂O₃、ZrO₂、Si₃N₄或賽隆陶瓷。

3.根據權利要求1所述的表層富含陶瓷相的硬質合金，其特征在于，所述WC-Co硬質合金中，Co的質量百分含量為10～20％；所述WC的晶粒尺寸500～2000nm。

4.根據權利要求1所述的表層富含陶瓷相的硬質合金，其特征在于，所述WC-xZ-yCo硬質合金顆粒的粒徑為45～65μm，其中WC的晶粒尺寸為100～500nm。

5.根據權利要求1所述的表層富含陶瓷相的硬質合金，其特征在于，所述WC-mCo硬質合金顆粒的粒徑為30～70μm，其中WC的晶粒尺寸為500～2000nm。