[發(fā)明專(zhuān)利]原位生成含Ni3Al的粘結(jié)相的硬質(zhì)合金的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610973378.9
• 申請(qǐng)日: 2016-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106498257B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊梅;劉福嬌;龍劍平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22C29/08
• 分類(lèi)號(hào): C22C29/08;C22C1/05;B22F3/10
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• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種原位生成含Ni₃Al的粘結(jié)相的硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于依次包含以下步驟：

（1）Ni(OH)₂包覆AlN的復(fù)合粘結(jié)相制備：先將C₁₈H₂₉NaO₃S，異丙醇，異辛烷加入到去離子水中，按重量百分含量C₁₈H₂₉NaO₃S占14%～29%，異丙醇占5%～13%，異辛烷占6%～14%，其余為去離子水，用磁力攪拌器在60～90℃下攪拌3～10h, 然后放置10～24h，配制形成微乳液；以配制的微乳液為溶劑，加入粒度為30~80nm的AlN粉，AlN的摩爾濃度為0.1~1.5mol/L,超聲處理0.5~2h形成AlN粉懸濁液；以配制的微乳液為溶劑，加入NiCl₂，NiCl₂的摩爾濃度為0.1~1mol/L，加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH值到8～9，用磁力攪拌器在60～90℃下攪拌3～12h, 然后放置10～24h形成Ni(OH)₂溶膠，并用于包覆AlN和WC；最后將Ni(OH)₂溶膠滴加到中AlN粉懸濁液中，AlN與Ni(OH)₂溶膠的摩爾比為1:5~1:3，用磁力攪拌器在60～90℃下攪拌3～12h, 得到Ni(OH)₂包覆AlN的復(fù)合粘結(jié)相；

（2）Ni(OH)₂包覆WC的復(fù)合硬質(zhì)相制備：將粒度為0.2~2.0μm的WC加入乙醇中, WC與乙醇的質(zhì)量比為1:4~1:3，球磨12~72h后再添加0.5~1wt%的吐溫80并超聲處理0.5~2h，制成WC料漿；然后將Ni(OH)₂溶膠滴加到WC料漿中，WC與Ni(OH)₂溶膠的摩爾比為15:1~25:1，用磁力攪拌器在60～90℃下攪拌3～12h,得到Ni(OH)₂包覆WC的復(fù)合硬質(zhì)相；

（3）硬質(zhì)合金混合粉末制備與硬質(zhì)合金生坯制備：將Ni(OH)₂包覆AlN的復(fù)合粘結(jié)相與Ni(OH)₂包覆WC的復(fù)合硬質(zhì)相混合，并按復(fù)合粘結(jié)相中的Ni(OH)₂與復(fù)合硬質(zhì)相中的WC的摩爾比為1:8~1:2進(jìn)行混合，然后球磨12~36h，經(jīng)400目篩網(wǎng)過(guò)濾后在100~150℃干燥1~3h，硬質(zhì)合金混合粉末經(jīng)過(guò)100目過(guò)篩，按硬質(zhì)合金混合粉末重量的5~10wt%摻入丁鈉橡膠成型劑，經(jīng)過(guò)80目過(guò)篩后在200~400MPa壓力下壓制成型得到硬質(zhì)合金生坯；

（4）兩階段氣氛燒結(jié)原位生成含Ni₃Al的粘結(jié)相的硬質(zhì)合金：硬質(zhì)合金生坯先以Ar/H₂為燒結(jié)氣氛在550~650℃燒結(jié)2~4h，使包覆層中的Ni(OH)₂轉(zhuǎn)化為Ni；然后在1400~1600℃真空燒結(jié)1~3h使Ni與AlN發(fā)生反應(yīng)而獲得原位生成含Ni₃Al的粘結(jié)相的硬質(zhì)合金。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位生成含Ni₃Al的粘結(jié)相的硬質(zhì)合金的制備方法，其進(jìn)一步的特征在于：

（1）C₁₈H₂₉NaO₃S、異丙醇、異辛烷、吐溫80、乙醇、NiCl₂和氨水均為分析純；

（2）制備N(xiāo)i(OH)₂包覆AlN的復(fù)合粘結(jié)相與Ni(OH)₂包覆WC的復(fù)合硬質(zhì)相過(guò)程中，磁力攪拌的速度為20～60r/min；

（3）硬質(zhì)合金混合粉末制備與硬質(zhì)合金生坯制備中球磨時(shí)采用Φ6mm的WC-6wt%Co硬質(zhì)合金球,硬質(zhì)合金球的重量為WC的3~5倍；

（4）原位生成含Ni₃Al的粘結(jié)相的硬質(zhì)合金時(shí)的升溫速度為5～15℃/min，反應(yīng)結(jié)束后的降溫速度為5～15℃/min，所用的Ar/H₂中H₂含量為5vol%，壓力為0.5MPa，真空燒結(jié)時(shí)真空度為0.5~5Pa。