[發明專利]無粘結相細顆粒碳化鎢基硬質合金的制備方法

有效

• 申請號: 201710133592.8
• 申請日: 2017-03-08
• 公開（公告）號: CN106987750B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 黃啟君;張義濤;戴新光;劉冰峰
• 申請（專利權）人: 昆山長鷹硬質合金有限公司
• 主分類號: C22C29/08
• 分類號: C22C29/08;C22C1/05
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種無粘結相細顆粒碳化鎢基硬質合金的制備方法，包括以下步驟：步驟（1）、按照質量份數將500份WC混合粉、0.15?0.50份炭黑和500?1500份合金球置于實驗機中干磨4?10h，轉速30?72r/min，停機4h?6h后取出混合粉末，真空干燥過篩制得無粘結相粉；步驟（2）、采用放電等離子燒結法燒結無粘結相粉，制得的產品硬度HRA≥95.4，密度≥15.30g/cm³，相對密度≥97.4%，無孔洞夾雜。本發明制得的制件具有優異的性能，無空洞、夾雜、η相，HRA≥95.4，密度≥15.30g/cm³（WC理論密度15.7g/cm³），相對密度≥97.4%，無孔洞夾雜，使用壽命和耐磨性得到明顯提高。

技術領域

本發明屬于合金技術領域，特別涉及一種無粘結相細顆粒碳化鎢基硬質合金的制備方法。

背景技術

目前市場上生產的碳化鎢基硬質合金主要由氫氣燒結，負壓燒結，熱等靜壓燒結（低壓）等常規方法生產，這些常規方法生產出的硬質合金的鈷含量相對較高（≥3%），由于鈷含量的增加，會影響合金制件的硬度耐磨性（HRA≤94.2）和密度（密度≤15.10 cm³），因此生產硬質合金的使用壽也不長。并且這些常規生產方法具有生產周期長能耗高等缺點。

發明內容

本發明提供一種無粘結相細顆粒碳化鎢基硬質合金的制備方法，以解，決現有技術中生產周期長能耗高的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種無粘結相細顆粒碳化鎢基硬質合金的制備方法，包括以下步驟：

步驟（1）、按照質量份數將500份WC混合粉、0.15-0.50份炭黑和500-1500份合金球置于實驗機中干磨4-10h，轉速30-72r/min，停機4h-6h后取出混合粉末，真空干燥過篩制得無粘結相粉；停機4h-6h防止干磨過程中產生的溫度使物料氧化或自燃；

步驟（2）、采用放電等離子燒結法燒結無粘結相粉，制得的產品硬度HRA≥95.4，密度≥15.30g/cm³，相對密度≥97.4%，無孔洞夾雜。

進一步的，所述步驟（1）中的WC混合粉中包括WC粉和Cr₃C₂粉，其中按照質量百分比含有的Cr₃C₂≤1.0%。

進一步的，所述步驟（1）中合金球包括WC粉和Co粉，其中按照質量百分比WC粉：Co粉=96：4。

進一步的，所述步驟（1）中合金球的直徑≤10mm。

進一步的，所述步驟（2）中首先將步驟（1）制得的無粘結相粉置于石墨模具內并墩實均勻，然后將石墨模具置于放電等離子燒結爐內，自上而下依次為上壓頭、上石墨墊塊、石墨模具、下石墨墊塊和下壓頭，將裝有樣品粉的石墨模具采用碳氈包裹，啟動放電等離子燒結爐，先進行5KN預壓，預壓好后啟動燒結程序進行燒結。

進一步的，所述步驟（2）中燒結的溫度變化為：由室溫升溫至420℃，隨后經15min溫度自420℃升至1550℃-1600℃，再經7min溫度自1550℃-1600℃升至1800℃-1850℃，最后保溫≤30min。

進一步的，所述步驟（2）中燒結的同時壓制壓力≤50MPA。

進一步的，所述步驟（2）中無粘結相粉在模腔包有石墨紙的等靜壓石墨模具中壓制。