[發明專利]一種復合粘結相硬質合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202011526322.1
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112760542A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 楊水源;郭利鵬;鄭師威;陳曉強;陳帥帥;張錦彬;黃藝雄
• 申請（專利權）人: 廈門大學深圳研究院
• 主分類號: C22C29/08
• 分類號: C22C29/08;C22C1/05;C22C1/10;B22F3/105
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙琪

本發明屬于合金技術領域，特別涉及一種復合粘結相硬質合金及其制備方法。本發明提供的復合粘結相硬質合金，以在復合粘結相硬質合金中的質量百分含量計，包括以下組分：碳化鎢83.92～95.04％，復合粘結相4.76～15.48％，碳化釩0.2～0.6％；以在所述復合粘結相中的質量百分含量計，所述復合粘結相包括鈷66.09～75.21％，鋁3.35～3.71％，鎢21.08～26.07％。在本發明中，W的固溶有利于提高復合粘結相硬質合金的強度和硬度，復合粘結相中的Al和Co會形成γ'?Co₃Al，有利于提高粘結相自身的強度和粘結相和碳化鎢的結合，有利于提高復合粘結相硬質合金的強度和韌性。

技術領域

本發明屬于合金技術領域，特別涉及一種復合粘結相硬質合金及其制備方法。

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，秉承了碳化物熔點高和粘接金屬延展性較好的優點，具有強度和硬度高、耐磨性和耐蝕性良好以及化學穩定性好的特點。傳統硬質合金是以難熔金屬硬質化合物WC作為主相，對硬質合金貢獻硬度、強度和耐磨性，以過渡族金屬Fe、Co、Ni作為粘結相，將硬質相粘結在一起，為硬質合金貢獻了韌性。

硬質合金由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬組成的這種關系導致其性能具有一定的矛盾性：當粘結相金屬含量較少時(≤6％)，硬質合金硬度增加但斷裂韌性降低；反之，當粘結相金屬含量過高時(≥15％)，硬質合金的斷裂韌性提升，但硬度和耐磨性顯著降低。如現有技術“LiuN,Chao S,Yang H D,et al.Cutting performances,mechanicalproperty and microstructure ofultra-fine grade Ti(C,N)-basedcermets.International Journal of RefractoryMetals and Hard Materials,2006,24(5):445-452”存在硬質合金無法兼顧硬度、耐磨性和韌性的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種復合粘結相硬質合金及其制備方法，本發明提供的復合粘結相硬質合金具有晶粒細小、強度和硬度高、韌性優良的特點。

為了實現上述發明的目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種復合粘結相硬質合金，以在復合粘結相硬質合金中的質量百分含量計，包括以下組分：

碳化鎢 83.92～95.04％，

復合粘結相 4.76～15.48％，

碳化釩 0.2～0.6％；

以在所述復合粘結相中的質量百分含量計，所述復合粘結相包括以下元素：

鈷66.09～75.21％，鋁3.35～3.71％，鎢21.08～26.07％。

優選的，所述復合粘結相還包括鉬和/或鉭，以在所述復合粘結相中的質量百分含量計，鉬≤2.78％，鉭≤5.11％。

優選的，所述碳化鎢的粒徑為100～300nm。

優選的，所述碳化釩的粒徑為2～5μm。

本發明還提供了上述技術方案所述復合粘結相硬質合金的制備方法，包括以下步驟：

將復合粘結相原料粉混合，進行干法球磨，得到復合粘結相合金粉；

將所述復合粘結相合金粉、碳化鎢和碳化釩混合，依次進行濕法球磨和干燥，得到硬質合金粉料；

將所述硬質合金粉料進行放電等離子燒結，得到所述復合粘結相硬質合金。