[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于超細(xì)碳化鎢制備的抑制劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010001403.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-02
• 公開（公告）號(hào): CN111020337B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許開華;蔣振康;彭光輝;向湘衡;陳曉華;杜柯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 荊門美德立數(shù)控材料有限公司
• 主分類號(hào): C22C29/08
• 分類號(hào): C22C29/08;C22C1/05;C22C1/10;C01B32/949
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 趙澤夏

本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于超細(xì)碳化鎢制備的抑制劑及其制備方法，該應(yīng)用于超細(xì)碳化鎢制備的抑制劑為含Ta和V的鈷基復(fù)合粉末，所述含Ta和V的鈷基復(fù)合粉末中Ta、V、Co三者的質(zhì)量比為為2:1：(20～40)。本發(fā)明通過液相沉淀法以及碳化得到TaC?VC的摻雜復(fù)合粉體，并通過液相還原法制備納米鈷粉，然后將TaC?VC所組成的復(fù)合相均勻分布于Co基粘接相中，以TaC?VC?Co復(fù)合體系作為抑制劑，與WC粉末混合煅燒后顯著抑制WC晶粒長(zhǎng)大，并提高了硬質(zhì)合金的耐高溫和耐腐蝕能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硬質(zhì)合金生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是一種應(yīng)用于超細(xì)碳化鎢制備的抑制劑及其制備方法。

背景技術(shù)

硬質(zhì)合金主要是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘接金屬通過粉末冶金技術(shù)制備而成的一種復(fù)合金屬材料，這種材料的優(yōu)勢(shì)在于硬度高、機(jī)械強(qiáng)度高、具有較高的耐磨性，通常被用作耐磨材料、模具材料、刀具材料等；但是隨著人們對(duì)生產(chǎn)要求逐漸提高，傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金難以兼顧韌性和硬度兩方面的高品質(zhì)需求，則傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金以已不能滿足人們的需求。

當(dāng)今研究發(fā)現(xiàn)，超細(xì)硬質(zhì)合金具有十分優(yōu)異的性能，能夠同時(shí)具備較高的韌性和硬度，因此超細(xì)硬質(zhì)合金的研究成為了現(xiàn)在的重點(diǎn)研究方向。由于硬質(zhì)合金中常用鈷作用粘接金屬，但是鈷的抗腐蝕能力和抗氧化能力都較差，同時(shí)碳化鎢在鈷中有較高的溶解度，進(jìn)而容易在液相燒結(jié)過程中致使WC晶粒長(zhǎng)大，從而對(duì)制備超細(xì)硬質(zhì)合金造成阻礙。而對(duì)于抑制晶粒生長(zhǎng)方面，有文獻(xiàn)中記載，在合金材料中添加抑制劑，如添加Cr₃C₂等來控制晶粒大小，向合金材料中添加上述抑制劑會(huì)雖然可以有效抑制晶粒的長(zhǎng)大，但同時(shí)也降低了硬質(zhì)合金的綜合性能，且細(xì)化后的合金體系中難以將抑制劑均勻分布，從而還會(huì)導(dǎo)致WC晶粒的異常長(zhǎng)大。由此可以看出，現(xiàn)有技術(shù)在制備超細(xì)硬質(zhì)合金時(shí)難以達(dá)到既耐高溫又細(xì)化晶粒的效果，故需要提出一種新的方案用于解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種應(yīng)用于超細(xì)碳化鎢制備的抑制劑及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中在制備超細(xì)硬質(zhì)合金時(shí)難以達(dá)到既耐高溫又細(xì)化晶粒效果的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的第一解決方案為：一種應(yīng)用于超細(xì)碳化鎢制備的抑制劑，該抑制劑為含Ta和V的鈷基復(fù)合粉末，含Ta和V的鈷基復(fù)合粉末中Ta、V、Co三者的質(zhì)量比為2:1：(20～40)。

其中，含Ta和V的鈷基復(fù)合粉末的粒度為15～35nm。

其中，含Ta和V的鈷基復(fù)合粉末中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10～15％。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的第二解決方案為：一種應(yīng)用于超細(xì)碳化鎢制備的抑制劑制備方法，其步驟包括：制備摻雜復(fù)合粉體、制備納米鈷粉、制備抑制劑；應(yīng)用于超細(xì)碳化鎢制備的抑制劑制備方法用于制備前述權(quán)利要求中應(yīng)用于超細(xì)碳化鎢制備的抑制劑；制備抑制劑的步驟具體包括：將摻雜復(fù)合粉體與納米鈷粉以質(zhì)量比1：(4～8)混合均勻，在氫氣環(huán)境下煅燒2～3h，煅燒溫度為900～1050℃，得到應(yīng)用于超細(xì)碳化鎢制備的抑制劑。

其中，制備摻雜復(fù)合粉體的步驟具體為：將可溶性鉭鹽和可溶性釩酸鹽溶于水中，混合均勻后加入草酸，充分沉淀后過濾，取濾渣進(jìn)行煅燒，得到混合粉體；將混合粉體與碳按(3～4)：1的比例球磨混合均勻，于氫氣環(huán)境中進(jìn)行碳化煅燒，得到摻雜復(fù)合粉體。

其中，可溶性鉭鹽為五氯化鉭，可溶性釩酸鹽為偏釩酸銨。

其中，取濾渣進(jìn)行煅燒的步驟中，煅燒溫度為450～500℃，煅燒時(shí)間為1～2h；于氫氣環(huán)境中進(jìn)行碳化煅燒的步驟中，煅燒溫度為1100～1500℃，燒結(jié)時(shí)間為1～2h。

其中，制備納米鈷粉的步驟具體為：先將氯化鈷和聚乙二醇以質(zhì)量比100：(5～6)溶于去離子水中，再加入氨水調(diào)節(jié)pH值至11～12，得到分散液；將分散液與水合肼一起連續(xù)滴加至反應(yīng)釜，于75～80℃下攪拌反應(yīng)0.5～1h后，洗滌烘干，得到納米鈷粉。