[發明專利]一種具有核心-邊緣結構的高熵鋼結硬質合金的制備方法

有效

• 申請號: 202210133853.7
• 申請日: 2022-02-14
• 公開（公告）號: CN114480938B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 杜勁;王志鵬;馬曉騰;梁釜;張重彥;孔祥民
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C22C29/10
• 分類號: C22C29/10;C22C1/05;C22C30/00;B22F9/08;B22F3/10
• 代理公司: 濟南魯科專利代理有限公司 37214
• 代理人: 董先紅

1.一種具有核心-邊緣結構的高熵鋼結硬質合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：制備單一固溶體的高熵合金粉末，其中高熵合金粉末的元素包括鈷、鉻、鐵、鎳、錳；

S2：按照重量百分比計，將50-60％的碳化鈦粉末、10-20％的碳化鎢粉末、15-20％的鐵粉、10-15％的高熵合金粉末進行混合球磨處理，后干燥過篩得混合粉末，其中，球磨成型劑采用石蠟，球磨介質為無水乙醇；

S3：將混合粉末壓制成型后燒結處理，燒結工藝為：450℃下進行脫蠟處理，流動氫氣為80L/min；后在10Pa的真空氣氛中，以2.5-3.5℃/min的升溫速率升溫至800℃，保溫1h；后以1.0-2.0℃/min的升溫速率升溫至1150℃，保溫30min；后以1.0-2.0℃/min的升溫速率升溫至1350℃，保溫30min；最后以1.0-2.0℃/min的升溫速率升溫至1490℃，保溫1h，隨爐冷卻至室溫，既得。

2.根據權利要求1所述的具有核心-邊緣結構的高熵鋼結硬質合金的制備方法，其特征在于，S3中，燒結工藝為：450℃下進行脫蠟處理，流動氫氣為80L/min；后在10Pa的真空氣氛中，以3℃/min的升溫速率升溫至800℃，保溫1h；后以1.5℃/min的升溫速率升溫至1150℃，保溫30min；后以1.67℃/min的升溫速率升溫至1350℃，保溫30min；最后以1.2℃/min的升溫速率升溫至1490℃，保溫1h，隨爐冷卻至室溫，既得。

3.根據權利要求1所述的具有核心-邊緣結構的高熵鋼結硬質合金的制備方法，其特征在于，S2中，按照重量百分比計，原料成分為55％的碳化鈦粉末、15％的碳化鎢粉末、20％的鐵粉末和10％的高熵合金粉末。

4.根據權利要求1所述的具有核心-邊緣結構的高熵鋼結硬質合金的制備方法，其特征在于，S2中，球磨處理中，球料比為10:1,球為直徑6.25mm的硬質合金球，球磨轉速為60r/min，球磨時間為24h。

5.根據權利要求1所述的具有核心-邊緣結構的高熵鋼結硬質合金的制備方法，其特征在于，S2中，球磨處理后的干燥溫度為80-100℃，干燥時間為2-3h，過篩選擇100目篩網。

6.根據權利要求1所述的具有核心-邊緣結構的高熵鋼結硬質合金的制備方法，其特征在于，碳化鈦粉末：純度≥99.5％，氧含量≤0.28％，平均粒徑為2-4μm；鐵粉：純度≥99.6％，氧含量≤0.12％，粒徑-200目；高熵合金粉末：純度≥99.5％，氧含量≤0.12％，平均粒徑為25μm；碳化鎢粉末：純度≥99.5％，氧含量≤0.28％，平均粒徑為2-4μm。

7.根據權利要求1所述的具有核心-邊緣結構的高熵鋼結硬質合金的制備方法，其特征在于，S1中，高熵合金粉末的制備方法如下：按照等原子比或接近等原子比稱取鈷、鉻、鐵、鎳、錳的金屬塊，后放入感應爐中熔煉，熔煉次數設為5-6次，熔煉后注入霧化噴嘴霧化獲得高熵合金粉末。

8.根據權利要求1或6所述的具有核心-邊緣結構的高熵鋼結硬質合金的制備方法，其特征在于，高熵合金粉末中，鈷、鉻、鐵、鎳、錳的純度均不低于99.5％。

9.根據權利要求1所述的具有核心-邊緣結構的高熵鋼結硬質合金的制備方法，其特征在于，S3中，采用油壓機進行壓制，壓力為200MPa。