[發(fā)明專利]一種復相共強化硬質合金及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210825939.6
• 申請日: 2022-07-14
• 公開（公告）號: CN115627402A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設計）人: 葉惠明;葉少良;諸優(yōu)明;葉戈;葉濤
• 申請（專利權）人: 河源正信硬質合金有限公司
• 主分類號: C22C29/02
• 分類號: C22C29/02;C22C1/051;C22C30/00;B22F9/04;B22F3/02;B22F3/10;B22F3/105
• 代理公司: 河源市華標知識產權代理事務所(普通合伙) 44670
• 代理人: 石其飛

本發(fā)明公開了一種復相共強化硬質合金及其制備方法，包括按照重量份數之和100計的以下組分：WC 80～90份，高熵合金5～15份，金屬氧化物5?10份，其中高熵合金包括鈷、鎳、鉻、鉍，鉬，高熵合金作為粘結相，金屬氧化物包括ZrO₂、La₂O₃、SnO₂、Al₂O₃。本發(fā)明制備得到的硬質合金具有較高的強度和韌性，使用壽命長，不易損壞。

技術領域

本發(fā)明涉及硬質合金技術領域，具體地說是一種復相共強化硬質合金及其制備方法。

背景技術

高強度韌性硬質合金材料是一種新型產品，該產品不但具有硬質合金材料的穩(wěn)定性，而且產品具有高強度高硬度特點，工作性能穩(wěn)定。各種指標符合硬質合金的穩(wěn)定性，整體性能優(yōu)越。硬質合金材料正因為有以上的各項特點，在很多行業(yè)領域都得到廣泛的應用。

比如一些模具，在成型產品的過程中，需要承受劇烈的沖壓載荷，其凹模表面承受很高的壓應力，要求模具材料具有較高的強度、韌性和耐磨性。硬質合金材料也被應用在模具上。現有的硬質合金材料及其加工方法很難做到高強度高硬度，要求合金機體性能穩(wěn)定，在沖壓摩擦環(huán)境中工作不易受損，有高度穩(wěn)定性。

發(fā)明內容

為了解決上述的技術問題，本發(fā)明提供了一種復相共強化硬質合金及其制備方法。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采取以下技術方案：

一種復相共強化硬質合金，包括按照重量份數之和100計的以下組分：

WC 80～90份，高熵合金5～15份，金屬氧化物5-10份，其中高熵合金包括鈷、鎳、鉻、鉍，鉬，高熵合金作為粘結相，金屬氧化物包括ZrO₂、 La₂O₃、SnO₂、Al₂O₃。

所述高熵合金中各組分按照重量份數之和100計為：鈷10-30份，鎳 10-30份，鉻5-20份、鉍1-10份，鉬10-20份。

所述金屬氧化物中的各組分的量為WC和高熵合金的重量之和的：ZrO₂為0.5-2wt％，La₂O₃為1-1.5wt％，SnO₂為1.5-3.5wt％，Al₂O₃為1-3wt％。

所述WC的粒徑為5-9μm。

一種復相共強化硬質合金的制備方法，包括以下步驟：

將鈷、鎳、鉻、鉍，鉬按照設定的重量份數進行配比混合，然后置于球磨設備進行球磨處理，直至獲得高熵合金粉末；

將WC和金屬氧化物分別單獨置于球磨機中球磨處理，得到符合粒徑要求的WC粉末和金屬氧化物粉末；

將高熵合金粉末、WC粉末和金屬氧化物粉末混合，然后干燥；

壓制成型，得到坯料；

將壓制后的半成品放入燒結爐中，在惰性氣氛條件下在200-300℃的溫度下加壓燒結，然后冷卻得到燒結料；

將燒結料研磨成粉末，然后進行放電等離子燒結和成型，得到成品的硬質合金材料。

所述放電等離子燒結過程中，燒結工藝條件如下：燒結電流類型：直流脈沖電流；燒結壓力：30～50Mpa；燒結加熱速率：50～300℃/min；燒結溫度：1200～1400℃；燒結保溫時間：1～20min；燒結真空度：≤4Pa，當達到設定的燒結溫度后進行保溫。

所述鈷、鎳、鉻、鉍，鉬粉末的純度≥99.9％、粒度1～3μm。