[發(fā)明專利]一種硬質(zhì)合金及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011622211.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN112853188A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴林;劉檳赫;張顥;曾珂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C22C29/08
• 分類號(hào): C22C29/08;C22C1/05;B22F9/04;B22F3/02;B22F3/14;B22F3/24;B22F1/00
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;雷月

1.一種硬質(zhì)合金，其制備原料包括碳化鎢、粘結(jié)劑、添加劑和成型劑，以碳化鎢、粘結(jié)劑和添加劑的總重量計(jì)，碳化鎢的用量為89wt％～94.5wt％，

其中，碳化鎢包括粗晶碳化鎢和中粗晶碳化鎢；以碳化鎢的總重量計(jì)，粗晶碳化鎢的含量為65wt％～85wt％；

粗晶碳化鎢的費(fèi)氏粒度為16μm～26μm，中粗晶碳化鎢的費(fèi)氏粒度為2μm～10μm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)合金，其特征在于，以碳化鎢、粘結(jié)劑和添加劑的總重量計(jì)，粘結(jié)劑的用量為5wt％～8wt％，添加劑的用量為0.5wt％～3.0wt％；

優(yōu)選地，所述添加劑與粘結(jié)劑的重量比不大于0.1，優(yōu)選為0.001～0.1；

優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑為鈷；

優(yōu)選地，所述添加劑含有W、Nb、Re和Si中的一種或多種元素，進(jìn)一步優(yōu)選所述添加劑為鎢粉、鈮粉、錸粉和硅粉中的一種或多種；

優(yōu)選地，所述成型劑為PEG2000以及任選的石蠟；更優(yōu)選地，石蠟和PEG2000的重量比為(0～2):1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硬質(zhì)合金，其特征在于，所述硬質(zhì)合金的晶粒尺寸為1μm～15μm，優(yōu)選晶粒尺寸為2μm～12μm；所述硬質(zhì)合金的平均晶粒尺寸為1.8μm～5.5μm，優(yōu)選平均晶粒尺寸為2.4μm～4.6μm；

優(yōu)選地，晶粒尺寸≤2.8μm的晶粒占晶?？倲?shù)的40％～60％，優(yōu)選為45％～55％；

優(yōu)選地，采用所述硬質(zhì)合金制成的標(biāo)準(zhǔn)合金試樣的孔隙度不大于A04B00，優(yōu)選為A02B00。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的硬質(zhì)合金，其特征在于，所述硬質(zhì)合金用于銑刨刀頭，優(yōu)選用于路面銑刨刀頭。

5.權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的硬質(zhì)合金的制備方法，包括：

S1、將硬質(zhì)相碳化鎢、粘結(jié)劑、添加劑和成型劑放入球磨機(jī)中進(jìn)行球磨；

S2、將球磨后的原料進(jìn)行干燥制粒，并壓制成型為生胚；

S3、將所述生胚燒制成型為硬質(zhì)合金；

S4、將燒制成型的硬質(zhì)合金進(jìn)行熱處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述球磨的條件包括：球料比為(1.5～3):1，球磨時(shí)間20h～40h，轉(zhuǎn)速為20rpm～45rpm；

優(yōu)選地，球磨時(shí)加入酒精，進(jìn)一步優(yōu)選酒精的加入量滿足固液比為0.14L/kg～0.24L/kg。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述干燥的溫度為80℃～120℃，干燥時(shí)間為2h～12h。

8.根據(jù)權(quán)利要求4-7中任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述燒制的條件包括：溫度為1360℃～1580℃，優(yōu)選溫度為1440℃～1520℃；時(shí)間為1h～5h，優(yōu)選時(shí)間為1h～2h；

優(yōu)選地，步驟S3中，所述燒制為加壓燒結(jié)，優(yōu)選在氮?dú)夂?或惰性氣體中進(jìn)行加壓燒結(jié)，進(jìn)一步優(yōu)選Ar氣分壓為50MPa～200MPa；

優(yōu)選地，在步驟S3之后且步驟S4之前，所述方法還進(jìn)行冷卻，進(jìn)一步優(yōu)選地，冷卻至20℃～40℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求4-8中任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述熱處理的條件包括：真空條件下，從20℃～40℃升溫至500℃～1000℃，升溫速率為7℃/min～10℃/min，保溫時(shí)間為6～12小時(shí)；

優(yōu)選地，在步驟S4之后，該方法還包括降溫至20～40℃，進(jìn)一步優(yōu)選地，降溫速率為7℃/min～12℃/min。

10.權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的硬質(zhì)合金或權(quán)利要求5-9中任意一項(xiàng)所述的制備方法在路面銑刨中的應(yīng)用。