[發明專利]一種硬質合金配方

在審

• 申請號: 201710395601.0
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107245627A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 嵇建斌;胡光強;胡筱
• 申請（專利權）人: 遵義中鉑硬質合金有限責任公司
• 主分類號: C22C29/08
• 分類號: C22C29/08;C22C32/00
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙)50217
• 代理人: 蒙捷

技術領域

本發明屬于金屬冶煉領域，具體涉及一種硬質合金配方。

背景技術

硬質合金是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料。硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時仍有很高的硬度。但是硬質合金屬于脆性材料，硬度和韌性之間是相互矛盾的關系，在提高硬度的同時必定削減強度和韌性值，反之亦然。隨著工業的迅速發展，人們對硬質合金的硬度和強度要求越來越高，所以需要一種出具有“高硬度、高強度”性能的硬質合金。

發明內容

本發明的目的在于提供一種硬質合金配方，該硬質合金在提高其硬度的同時可以保證韌性。

為達到上述目的，本發明的基礎方案如下：一種硬質合金配方，包括以質量份計的以下組分：80-92份的WC、4.5-11.7份的Co、3-7.5份的Ni、0.1-0.4份的P、0.4-0.8份的添加劑、0.1-0.4份Y₂O₃、0.2-0.7份的VC、1.3-1.8份的石蠟和25-35份的無水乙醇。

采用本基礎方案時，添加Y₂O₃后，合金晶粒變細，孔隙度變小，超細的Y₂O₃顆粒釘扎在WC晶粒邊界處，使得WC晶粒聚合生長受到阻礙以及在液相中的擴散溶解受到阻礙，抑制了晶粒的長大；另一方面，Y₂O₃與合金中的O、S、N等雜質發生反應生成難熔化合物，減少氣體析出和空隙產生，凈化了WC-Co界面并改善其濕潤性同時沉積在WC晶界處形成彌散質點，阻礙WC晶界的遷移，同樣起到細化晶粒的作用。此外，Y₂O₃的添加會降低鈷相中出現液相的溫度，并延緩WC的析出，當WC從過飽和度較大的狀態析出時，WC晶粒形核速率遠遠大于長大速率，從而達到細化晶粒的效果。在硬質合金中加入P元素可以提高抗彎強度，但是也會導致胎體形成局部缺陷，而為了彌補這種缺陷，在配方中加入Ni來替代部分Co，使基體的致密化過程有充分的時間進行。合金化過程進行的時間相對延長,胎體性能得到改善。石蠟作為成型劑，無水乙醇是混料時的分散介質。本方案中通過加入Y₂O₃達到細化晶粒的作用并通過加入P來提高抗彎強度，并用Ni來代替部分Co改善性能，使得該硬質合金在保證其有硬度的同時也能保證韌性。

優選方案一：作為基礎方案的優選方案，包括以質量份計的以下組分：85-90份的WC、6-9份的Co、4-6份的Ni、0.2-0.4份的P、0.5-0.7份的添加劑、0.2份Y₂O₃、0.3-0.6份的VC、1.4-1.7份的石蠟和27-32份的無水乙醇，這樣使得硬質合金性能更好。

優選方案二：作為基礎方案的優選方案，包括以質量份計的以下組分：85份的WC、8份的Co、5份的Ni、0.3份的P、0.5份的添加劑、0.3份Y₂O₃、0.5份的VC、1.5份的石蠟和30份的無水乙醇，可以使得硬質合金的性能達到更好。

優選方案三：作為基礎方案或優選方案一或優選方案二的優選方案，所述添加劑由Cr₃C₂和C₃N₄構成，其中Cr₃C₂和C₃N₄的比例為2:1，添加劑，尤其是Cr₃C₂可以抑制晶粒長大，而C3N4的硬度較大，可以提高硬質合金的抗沖擊性能，提高使用壽命。

優選方案四：作為優選方案三的優選方案，所述WC的粒度為0.8-1.1μm，粒度較細的硬質合金具有高硬度、高耐磨性等優良性能，而粒度較粗硬質合的斷裂韌性高。而采用粒度為0.8-1.1μm的硬質合金，可以獲得具有良好硬度和斷裂韌性。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

本方案中制備硬質合金的方法包括如下步驟：

步驟(1)：配制混合料：其具體含量及成分參見表1；

步驟(2)：球磨：將步驟(1)中的混合料放入球磨機中球磨22-30h，得到混合漿料；