[發明專利]一種含Ce和Y的YG6硬質合金

在審

• 申請號: 201710964032.7
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN109666837A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 徐萍
• 申請（專利權）人: 徐萍
• 主分類號: C22C29/08
• 分類號: C22C29/08;C22C1/05;C22C1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

為了改善YG6硬質合金的硬度、耐磨性，制備了一種含Ce和Y的YG6硬質合金。采用化學成分為鈷粉含6%、各稀土添加量為2%、余量為碳化鎢粉的硬質合金為原料，含Ce和Y的YG6硬質合金，稀土元素的添加能夠抑制燒結過程中硬質合金晶粒的長大，使制得的硬質合金具有均勻的內部結構，晶粒尺寸細小。稀土元素的添加能夠提高硬質合金磁性能，合金鈷磁和矯頑磁力最大增幅分別達19%和37%。所制得的含Ce和Y的YG6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YG6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Ce和Y的YG6硬質合金。

背景技術

硬質合金是由1種或多種高硬度、高模量的間隙化合物(通常是WC與過渡金屬Fe、Co、Ni或其合金)組成的復合材料。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。

YG6鎢鋼，為一種鎢鈷類材料。使用強度及沖擊韌度較好，耐磨性較好。 應力不大條件下的拉深模，適于拉制直徑<20mm的鋼。非鐵金屬絲及其線材或棒材，也用于控制<10mm的管材。

發明內容

本發明的目的是為了改善YG6硬質合金的硬度、耐磨性，設計了一種含Ce和Y的YG6硬質合金。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

含Ce和Y的YG6硬質合金的制備原料包括：化學成分為鈷粉含6%、各稀土添加量為2%、余量為碳化鎢粉的硬質合金。

含Ce和Y的YG6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，配好后倒入硬質合金球磨罐中進行濕磨，球磨介質為無水乙醇，球磨機轉速為70r/min，球料比為7:1，球磨時間為24h。球磨結束后，將制得的粒料進行真空干燥，干燥時間為50min，干燥溫度為40℃，隨后加入石蠟作為成形劑進行制粒。將制好的粉末加至萬能試驗機中進行壓制成形，壓制壓力為180MPa。將制好的壓坯放入真空燒結爐中進行燒結，燒結溫度為1460℃，保溫時間為90min。

含Ce和Y的YG6硬質合金的檢測步驟為：抗彎強度采用三點抗彎法測定，密度采用阿基米德排水法測定，硬度采用H50A洛氏硬度計和Dura50全自動維氏硬度計測定，斷裂韌性采用壓痕法測定，矯頑磁力和鈷磁采用MAT96型矯頑磁力測量儀和MAT97MS型鈷磁測量儀檢測，斷口形貌采用NovaSEM450場發射掃描電鏡及牛津能譜儀觀察，物相分析采用D8X射線衍射儀。

所述的含Ce和Y的YG6硬質合金，稀土元素的添加能夠抑制燒結過程中硬質合金晶粒的長大，使制得的硬質合金具有均勻的內部結構，晶粒尺寸細小。稀土元素的添加能夠提高硬質合金磁性能，合金鈷磁和矯頑磁力最大增幅分別達19%和37%。

所述的含Ce和Y的YG6硬質合金，添加白鎢制備的YG6合金性能優于黑鎢制備的YG6合金性能。

所述的含Ce和Y的YG6硬質合金，稀土與雜質元素形成的化合物量少且分布隨機，較難用X射線衍射分析和透射電鏡選區電子衍射技術確定具體物相。

本發明的有益效果是：

采用化學成分為鈷粉含6%、各稀土添加量為2%、余量為碳化鎢粉的硬質合金為原料，經過配料、球磨、干燥、制粒、成形、燒結工藝成功制備了具有優異力學性能的含Ce和Y的YG6硬質合金。其中，稀土元素的添加能夠抑制燒結過程中硬質合金晶粒的長大，使制得的硬質合金具有缺陷少、晶粒尺寸均勻的優點。所制得的含Ce和Y的YG6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YG6硬質合金提供一種新的生產工藝。