[發明專利]一種WC基網狀結構硬質合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202310255355.4
• 申請日: 2023-03-16
• 公開（公告）號: CN116334429A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 張茜彤;馮雨帥;陳水香;羅佳軍;張建軍;周禹辰
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: C22C1/051
• 分類號: C22C1/051;C22C29/08;C22C29/06;B22F3/105
• 代理公司: 北京眾允專利代理有限公司 11803
• 代理人: 黃敏

本發明公開了一種WC基網狀結構硬質合金及其制備方法，制備方法包括如下步驟：S1.將第一部分的WC粉、第一部分的高熵合金粉與第一部分的聚乙烯醇混合制備成料漿；S2.將第二部分的WC粉、第二部分的高熵合金粉與第二部分的聚乙烯醇混合，加入成型劑制備成團粒；S3.將制備好的團粒和料漿充分混合，再經過室溫下自然干燥、過篩后得到待壓制混合料；S4.將待壓制的混合料置于燒結設備中，升溫，使得胚體達到閾值溫度后保溫，制得。本發明制得的WC基網狀結構硬質合金是網狀基體的高韌性與核心材料優異的高硬度性能相結合，可以解決硬質合金存在硬度與韌性矛盾的問題，從而構建新型結構硬質合金材料。

技術領域

本發明涉及硬質合金技術領域，具體涉及一種WC基網狀結構硬質合金及其制備方法。

背景技術

硬質合金的高硬度和韌性、高耐磨性是最關鍵的性能指標，決定了產品的使用效率和服役壽命。應用于航空航天、機械加工刀具、地質開采等領域。傳統的硬質合金存在硬度與韌性矛盾：提高硬度導致韌性降低，提高韌性則硬度降低。因此，提高硬質合金的高硬度和高韌性目前亟待解決的關鍵問題。

發明內容

有鑒于此，為解決上述技術問題，本發明的目的在于提出一種WC基網狀結構硬質合金及其制備方法，。

所采用的技術方案為：

本發明的一種WC基網狀結構硬質合金的制備方法，包括如下步驟：

S1.將第一部分的WC粉、第一部分的高熵合金粉在球磨罐中均勻混合，球磨介質為酒精，采用球磨混料，得到混合粉末，烘干、過篩后，與第一部分的聚乙烯醇混合制備成料漿；

S2.將第二部分的WC粉、第二部分的高熵合金粉在球磨罐中均勻混合，球磨介質為酒精，采用球磨混料，得到混合粉末，加入成型劑制粒后，烘干、過篩后，與第二部分的聚乙烯醇混合制備成團粒；

S3.將制備好的團粒和料漿充分混合，再經過室溫下自然干燥、過篩后得到待壓制混合料；

S4.將待壓制的混合料置于燒結設備中，升溫，使得胚體達到閾值溫度后保溫，制得。

進一步地，S1中的WC的晶粒度為20μm；S2中的WC的晶粒度為0.5μm。

進一步地，S1中，加入WC占混合粉末的重量百分比為94％，高熵合金占混合粉末的重量百分比為6％；S2中，加入WC占混合粉末的重量百分比為92％，高熵合金占混合粉末的重量百分比為8％。

進一步地，S1和S2中的球磨時間為12-14h。

進一步地，S1中，加入聚乙烯醇占料漿的重量百分比為33.3％，S2中加入聚乙烯醇占團粒的重量百分比為25％。

進一步地，步驟S3中，團粒加入的重量百分比為20％-40％；料漿加入的重量百分比為60％-80％。

進一步地，S3中，團粒和料漿充分混合的時間為20-30mi?n。

進一步地，S4中，燒結設備為放電等離子燒結爐。

進一步地，S4中，S4中，升溫速率為100℃/mi?n，燒結溫度為1400℃，保溫時間為10mi?n，燒結氣氛為氬氣。

進一步地，S2中，成型劑由菜籽油10wt％-15wt％，二甲苯75wt％-80wt％和聚異丁烯10wt％-15wt％組成。

本發明的一種WC基網狀結構硬質合金，其是由上述任一方案所述的制備方法制備得到的。

本發明的有益效果在于：