[發明專利]硬質合金以及制備方法

有效

• 申請號: 201710002511.0
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN106834778B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 胡慶;黃澤蘭;陳邦明;周煜
• 申請（專利權）人: 崇義恒毅陶瓷復合材料有限公司
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C29/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

本發明公開了硬質合金以及制備方法。該方法包括：將硬質相粉以及溶劑混合并進行球磨處理，以便形成球磨產物；對所述球磨產物進行干燥處理；對經過所述干燥處理的所述球磨產物進行加壓燒結處理，以便獲得所述硬質合金。該方法操作簡單，成本低廉，制備的硬質合金可以有效緩解由于燒結過程中晶粒長大而導致的內部組織不均勻、晶粒尺寸大于預期尺寸等問題。

技術領域

本發明涉及合金制備領域，具體的，本發明涉及硬質合金以及制備方法。

背景技術

WC-Co硬質合金由于其高密度、高硬度、高韌性、良好的耐磨性，在機械加工、耐磨材料、石油、礦山、模具及軍工裝甲武器領域有著廣泛的應用。尤其是當硬質合金的晶粒細化到亞微米甚至是納米級別時，將會大大提高其硬度及韌性性。

然而，目前細晶粒的硬質合金及其制備方法仍有待改進。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

本發明是基于發明人的下列認識和發現而完成的：

目前細晶粒硬質合金的制備較為困難且技術進展緩慢，制備的細晶粒硬質合金的性能也難以達到預期的效果。發明人經過深入研究以及大量實驗發現，這主要是由于細晶粒硬質合金在燒結過程當中，由于晶粒容易長大，導致內部組織不均勻，且使得最終獲得的硬質合金中的晶粒大于預期的晶粒，使其性能達不到預期的效果。因此，如能控制燒結過程中微納晶粒尺寸的保持，將大幅提高制備的硬質合金的性能。

有鑒于此，本發明提出了一種制備硬質合金的方法。該方法通過控制原料粉末的粒徑，并在加壓條件下，快速實現燒結過程，從而可以獲得晶粒尺寸在亞微米級別的硬質合金。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種制備硬質合金的方法。該方法包括：將硬質相粉以及溶劑混合并進行球磨處理，以便形成球磨產物；對所述球磨產物進行干燥處理；對經過所述干燥處理的所述球磨產物進行加壓燒結處理，以便獲得所述硬質合金。該方法操作簡單，成本低廉，制備的硬質合金可以有效緩解由于燒結過程中晶粒長大而導致的內部組織不均勻、晶粒尺寸大于預期尺寸等問題。

根據本發明的實施例，該方法進一步包括：將所述硬質相粉、粘結相粉、抑制劑以及所述溶劑混合并進行所述球磨處理，所述硬質相粉、所述抑制劑以及所述粘結相粉按照質量比為(96-100)：(0-0.1)：(0-4)進行所述混合。降低粘結相粉的比例，可以提高形成的硬質合金的硬度，同時保證一定的韌性。

根據本發明的實施例，所述硬質相粉包括WC粉末、TaC粉末以及TiC粉末的至少之一；所述粘結相粉包括Co粉末、Ni粉末以及Al粉末的至少之一；所述抑制劑包括VC粉末以及CrC粉末的至少之一。

根據本發明的實施例，所述溶劑為去離子水或無水乙醇，所述球磨處理的時間為50～150小時。由此，可以進一步提高球磨處理的效果。

根據本發明的實施例，所述干燥處理是通過以下步驟實現的：將所述球磨產物置于噴霧塔中進行制粒并干燥，以便所述球磨產物形成球形顆粒，所述球形顆粒的粒徑為0.6～3微米。由此，可以進一步降低最終獲得的硬質合金中的晶粒尺寸。

根據本發明的實施例，所述加壓燒結處理的真空度為3～20Pa，燒結壓力為20～60MPa。由此，可以提高燒結處理的效果，縮短燒結處理所需的時間，從而緩解燒結處理過程中晶粒長大而導致的負面影響，防止低粘結相原料在燒結過程中開裂。

根據本發明的實施例，所述加壓燒結處理的燒結溫度為1300～2100攝氏度，升溫速率為30～150攝氏度/min。由此，可以進一步提高燒結處理的效果，縮短燒結處理所需的時間。