[發明專利]一種含VC/Cr3C2的WC-0．5Co超細硬質合金

在審

• 申請號: 201710948346.8
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN109652701A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 吳慶寶
• 申請（專利權）人: 吳慶寶
• 主分類號: C22C29/08
• 分類號: C22C29/08;C22C1/05;B22F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

為了改善WC?Co硬質合金的硬度、耐磨性，研制了一種含一種含VC/Cr3C2的WC?0．5Co超細硬質合金。采用超細WC粉末、超細WC?6Co復合粉末、VC/Cr₃C₂粉末和炭黑粉末為原料，VC/Cr₃C₂復合粉末和碳元素的添加能夠提升硬質合金的力學性能，添加VC/Cr₃C₂復合粉末和碳元素的硬質合金其硬度可達到36578MPa，斷裂韌性為8.8904MPa·m^1/2。雖然VC/Cr₃C₂復合粉末和碳元素的添加對硬質合金有益，但是可要控制二者的添加量。碳元素的添加量必須十分準確，VC/Cr₃C₂復合粉末的添加量也應該精確至0.73%，以保證能夠成功制備綜合性能優良的硬質合金。所制得的含VC/Cr3C2的WC?0.5Co超細硬質合金，其硬度、致密化程度、抗彎強度都得到大幅提升。本發明能夠為制備高性能的WC?Co超細硬質合金提供一種新的生產工藝。

所屬技術領域

本發明涉及一種硬質合金材料，尤其涉及一種含VC/Cr3C2的WC-0.5Co超細硬質合金。

背景技術

硬質合金是一種由硬質相(WC、TiC、TaC、VC和Cr，C：等)和粘結相(Co、Ni和Fe)采用粉末冶金工藝生產的具有高硬度和高耐磨性材料。WC-Co硬質合金以其硬度高、紅硬性高、抗壓強度高、耐磨性好，耐蝕性與抗氧化性良好，廣泛應用于切削刀具、礦用工具、模具、量具、耐磨零件以及機械密封等工業領域，被稱為“現代工業的牙齒”。硬質合金屬于脆性材料，硬度和強度即耐磨性和韌性之間的矛盾一直是困擾其發展的主要因素。

人們不斷地致力于改善硬質合金的綜合性能，如超細/納米晶硬紙盒經、高溫中的粗晶粒硬質合金、板狀晶硬質合金等。超細硬質合金是WC晶粒度≤0.5μm的硬質合金，這類合金具有比普通WC-Co硬質合金更高的硬度、更好的耐磨性、更高橫向斷裂強度以及更良好的斷裂韌性等優越性能，被廣泛應用于金屬切削加工、耐磨零件等領域，具有巨大的市場需求。

發明內容

本發明的目的是為了改善WC-Co硬質合金的硬度、耐磨性，設計了一種含VC/Cr3C2的WC-0.5Co超細硬質合金。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

含VC/Cr3C2的WC-0.5Co超細硬質合金的制備原料包括：超細WC粉末、超細WC-6Co復合粉末、VC/Cr3C2粉末和炭黑粉末。

含VC/Cr3C2的WC-0.5Co超細硬質合金的制備步驟為：將原始粉末按實驗設計方案稱重、配料，配好后倒入QM32型行星式高能球磨機中進行濕磨，球磨介質為硬質合金球，球磨機轉速為90r/min，球料比為10：1，球磨時間為24h。球磨結束后，加入硬脂酸作為成形劑并繼續球磨10h。將制得的粒料進行真空干燥，干燥時間為50min，干燥溫度為40℃，隨后進行制粒。將制好的粉末加至液壓機中進行壓制成形，壓制壓力為180MPa。將制好的壓坯放入氣壓強化燒結爐中進行燒結，燒結溫度為1460℃，保溫時間為90min。

含VC/Cr3C2的WC-0.5Co超細硬質合金的檢測步驟為：粉末的比表面測定采用BET比表面分析儀，金相組織采用XJG-05型光學顯微鏡，顯微組織采用NanoSEM230掃描電鏡，密度采用阿基米德排水法，維氏硬度采用顯微硬度計，橫向斷裂強度采用三點彎曲法測試。

所述的含VC/Cr3C2的WC-0.5Co超細硬質合金，VC/Cr3C2復合粉末的添加能夠抑制燒結過程WC晶粒的長大，使其能夠具有更加均勻的內部結構和致密化程度，硬質合金的力學性能也得到一定程度的提高。

所述的含VC/Cr3C2的WC-0.5Co超細硬質合金，碳元素的添加同樣能夠抑制燒結過程找你哥WC晶粒的長大，提升硬質合金的致密度。