[發明專利]一種硬質合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811323579.X
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109321800A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 張斌;羅伶平
• 申請（專利權）人: 長沙瑞聯材料科技有限公司
• 主分類號: C22C29/02
• 分類號: C22C29/02;C22C1/05
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

本發明公開了一種硬質合金材料，包括以下按重量百分比計的原料：WC粉91.5～92.5％，Co粉5～6％，Cu粉0.5～0.8％，Fe粉0.5～1％，Ti粉0.3～0.5％，TiB₂粉0.3～0.5％。還公開了其制備方法。本發明以WC為硬質相，Co、Cu、Fe、Ti為粘結相，TiB₂為增強相，上述組分搭配能顯著提高WC基質的硬度和耐磨性，實驗表明，本發明具有較高的常溫硬度和高溫硬度，有利于改善WC?Co硬質合金的高溫耐磨性。

技術領域

本發明涉及硬質合金材料技術領域，具體涉及一種以WC為基體的硬質合金材料及其制備方法。

背景技術

硬質合金通常指以鈦、鉿、釩、鈮、鉻、鎢等過渡金屬碳化物為硬質相，以鐵族元素(鐵、鈷、鎳)粉末為粘結相采用粉末冶金技術燒結而成材料，具有模量高、強度大、熱膨脹系數低及化學性質穩定等優點，廣泛應用于精密制造、磨具及對耐蝕性和耐磨性要求較高的領域。其中，WC-Co硬質合金由于具有高強度、高硬度等優點，被廣泛用于鉆進、采礦、切削等對耐磨性要求較高的領域。但是，在高溫燒結時，WC晶粒可能異常長大，影響合金的力學性能及耐高溫性能，特別是當溫度高于600℃時，易造成合金硬度急劇下降，限制了材料的應用范圍。比如在切削過程中，工件與道具的機械摩擦可能會釋放大量的熱能，若刀刃硬度降低，極易損傷工件表面，影響切削質量及刀具的使用壽命。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的提供一種高溫耐磨性優異的WC-Co硬質合金材料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種硬質合金材料，包括以下按重量百分比計的原料：WC粉91.5～92.5％，Co粉5～6％，Cu粉0.5～0.8％，Fe粉0.5～1％，Ti粉0.3～0.5％，TiB₂粉0.3～0.5％。

優選的，WC粉、Co粉、Cu粉、Fe粉、Ti粉和TiB₂粉的粒徑獨立為1～10μm。

所述硬質合金材料的制備方法，包括步驟：

S1、將上述原料混勻加入球磨機中，加入石蠟進行濕磨，然后真空干燥，過100～200目篩，得到混合均勻的合金粉末；

S2、將步驟S1制得的合金粉末壓制成型，得到粗坯；

S3、將步驟S2得到的粗坯在真空、300～350℃下進行脫蠟處理，然后依次在500～600℃、800～900℃、1000～1200℃及1600℃下燒結，燒結時間分別為2～3h、1～1.5h、0.5～1h和0.5h，然后在800～900℃退火處理1～2h。

優選的，所述濕磨以無水乙醇為介質，球料比為3:1，液固比為400ml/kg，時間為40～50h。

優選的，所述脫蠟處理的時間為0.5～1h。

本發明的有益效果：

本發明以WC為硬質相，Co、Cu、Fe、Ti為粘結相，TiB₂為增強相，上述組分搭配能顯著提高WC基質的硬度和耐磨性，實驗表明，本發明具有較高的常溫硬度和高溫硬度，有利于改善WC-Co硬質合金的高溫耐磨性。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發明進行詳細的說明。

以下實施例和對比例中，原料WC粉、Co粉、Cu粉、Fe粉、Ti粉和TiB₂粉均為可商購的工業原料，粒徑均獨立為1～10μm，平均粒徑獨立為2～5μm。

實施例1