專利名稱：一種具有高硬度高韌性雙高性能wc基硬質(zhì)合金的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有 高硬度高韌性雙高性能WC基硬質(zhì)合金的制備方法，屬于粉 末冶金材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
板狀晶硬質(zhì)合金是指合金中具有板狀晶特征的WC晶粒的體積與合金中WC晶粒的 總體積之比(簡(jiǎn)稱板狀晶WC體積分?jǐn)?shù))超過(guò)20%的硬質(zhì)合金。在日本，板狀晶硬質(zhì)合金也 被稱為片晶硬質(zhì)合金或碟狀晶硬質(zhì)合金。板狀晶硬質(zhì)合金分為含板狀晶硬質(zhì)合金與板狀晶 WC體積分?jǐn)?shù)超過(guò)80%的純板狀晶硬質(zhì)合金。傳統(tǒng)硬質(zhì)合金的硬度與韌性是一對(duì)相互矛盾 的參數(shù)，提高硬度要以犧牲韌性為代價(jià)，反之亦然。圖1和圖2分別為傳統(tǒng)WC基硬質(zhì)合金中 結(jié)晶完整的WC晶粒的立體模型圖與板狀晶硬質(zhì)合金中板狀晶WC的立體模型圖。六方結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)形貌WC晶體的c/a值接近0. 976，而六方結(jié)構(gòu)板狀晶WC晶體的c/a值遠(yuǎn)小于0. 976 (a 對(duì)應(yīng)三角棱邊長(zhǎng)；c 對(duì)應(yīng)三角棱高度)。因板狀晶WC晶體的Σ S{0001}/ Σ S {1010}的比值較 傳統(tǒng)形貌WC晶體的大(S為晶面面積)，而WC {0001}面的硬度(HV 2100)是丨1010 }面 硬度(HV 1080)的近2倍，因此板狀晶硬質(zhì)合金在保持其中、粗晶結(jié)構(gòu)高韌性的同時(shí)也可 獲得高硬度與高耐磨性，是耐磨零件、礦用工具、切削刀具的理想材質(zhì)。關(guān)于板狀晶硬質(zhì)合金的制備方法國(guó)內(nèi)外均有報(bào)道。目前制備板狀晶硬質(zhì)合金的含 W原料主要分為3類，即WC粉末原料;WxCoyC粉末原料以及單質(zhì)W粉末原料。中國(guó)專利CN 101117673A與CN101376931A公布了“含(大塊)板狀碳化鎢晶粒的硬質(zhì)合金的制備方法”。 該方法以板狀WC單晶為晶種，WC和Co為原料，采用高能球磨制備混合料。合金中板狀晶 WC晶粒邊長(zhǎng)一般在3 8 μ m，晶粒較粗，合金中WC晶粒為板狀晶與常規(guī)晶粒組成的混晶結(jié) 構(gòu)，即合金為含板狀晶硬質(zhì)合金。中國(guó)專利CN1068067C公布了 “含片晶碳化鎢的硬質(zhì)合金 及其制備方法”。該方法采用兩步工藝，首先采用W、C、Co等為原料，制備片晶WC形成粉末 (如Co3W3C,Co6W6C等)；再采用片晶WC形成粉末為原料制備合金，合金中片晶WC體積分?jǐn)?shù) 不低于20%。中國(guó)專利CN 1990888A公布了“具有纖維狀WC晶體的鎢鈷硬質(zhì)合金的制造方 法”。該方法采用高能球磨制備的含Co、C的納米晶W超飽和固溶體為原料，但未公布合金的 組織結(jié)構(gòu)與性能。裴燕斌，等報(bào)道了“W-Co-納米碳管反應(yīng)燒結(jié)制備高度取向硬質(zhì)合金”(粉 末冶金材料科學(xué)與工程，2005，Vol 10，No3, P160-165)。該報(bào)道采用微米級(jí)W粉、Co粉和 多壁納米碳管(直徑IOnm)為原料，采用長(zhǎng)時(shí)間濕磨工藝(72h)制備混合料，通過(guò)納米碳管 的模板作用實(shí)現(xiàn)合金組織垂直于壓制方向的(0001)晶面的擇優(yōu)取向，該方法難以實(shí)現(xiàn)對(duì) 合金組織結(jié)構(gòu)均勻性的有效控制。吳恩熙，等報(bào)道了 “含板狀WC晶粒硬質(zhì)合金制備方法的 研究”(硬質(zhì)合金，2006，Vol 23，No2, P75-78)，KINO SHITA S等報(bào)道了 “采用W和C為原 料制備的WC-Co硬質(zhì)合金中高度定向排列的板狀三角棱WC晶粒的形成機(jī)制”(Mechanisms for formation of highly oriented plate-like triangular prismatic WC grains in WC-Co base cemented carbides prepared from W and C instead of WC. Journal of theJapan Society of powder and Powder Metallurgy, 2001, Vol. 48, No. 1,P51_60)。包括這 2篇報(bào)道在內(nèi)的其他類似報(bào)道均采用微米級(jí)W粉、Co粉和片狀石墨粉為原料，通過(guò)對(duì)W粉末 進(jìn)行扁平化處理實(shí)現(xiàn)W多面體向W板狀體的轉(zhuǎn)變，通過(guò)提高燒結(jié)溫度和延長(zhǎng)燒結(jié)時(shí)間制備 含板狀晶硬質(zhì)合金，該方法制備的WC晶粒粗大，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)合金中WC板狀晶比例的有效調(diào) 控，而且板狀晶WC晶粒具有垂直于壓制方向的(0001)晶面的擇優(yōu)取向特征，從而導(dǎo)致了合 金性能的各向異性。板狀晶硬質(zhì)合金中板狀晶WC晶粒的結(jié)晶完整性、板狀晶WC體積分?jǐn)?shù)、板狀晶WC 晶粒(0001)晶面取向特性等微觀組織結(jié)構(gòu)特征均對(duì)合金的硬度、耐磨性、韌性以及使用性 能等有重大影響。目前已報(bào)道的關(guān)于板狀晶硬質(zhì)合金的各種制備方法均不涉及板狀晶WC 晶粒結(jié)晶完整性的調(diào)控方法與純板狀晶結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能制備具有高結(jié)晶完整性、純板狀晶結(jié)構(gòu)、各向同性的WC基硬質(zhì)合金，實(shí)現(xiàn)合金的“雙高”特性的具有高硬度高韌性雙高性能WC基 硬質(zhì)合金的制備方法。本發(fā)明采用采用納米W粉，納米石墨粉，比表面積平均粒度小于0. 5 μ m的超細(xì)Co 粉或比表面積平均粒度小于0. 5 μ m超細(xì)Ni粉或比表面積平均粒度均小于0. 5 μ m的超細(xì) Co和超細(xì)Ni粉(Co、Ni統(tǒng)稱為合金粘結(jié)劑)為原料，超細(xì)Cr3C2與稀土為聯(lián)合摻雜劑，采用 濕磨工藝制備超細(xì)Cr3C2與稀土聯(lián)合摻雜的W-Co-C或W-Ni-C或W-Co-Ni-C混合料，根據(jù)產(chǎn) 品尺寸與形貌特征采用模壓成形或等靜壓成形工藝制備合金壓坯，采用真空燒結(jié)工藝或壓 力燒結(jié)工藝對(duì)合金進(jìn)行燒結(jié)。為了防止含Cr或含稀土第三相的形成，超細(xì)Cr3C2添加量控制在占合金粘結(jié)劑質(zhì) 量分?jǐn)?shù)的6 8 %，稀土添加量(以氧化物計(jì))控制在占合金粘結(jié)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 3 0. 7 %。 為了滿足原料粒度的匹配性條件，改善Cr3C2在混合料中分布的均勻性及其在液態(tài)Co或M 或Co+Ni中溶解的均勻性，在混合料濕磨前預(yù)先對(duì)超細(xì)Cr3C2進(jìn)行32 42h濕磨預(yù)處理。 為了保證微量稀土在濕磨混合料中分布的均勻性，稀土以鹽溶液形式加入。稀土鹽為能溶 于有機(jī)介質(zhì)的硝酸鹽、氯化物或醋酸鹽中的一種，稀土元素為L(zhǎng)a、Ce、Pr、Nd或Y常見稀土 中的一種。為了防止?jié)衲ミ^(guò)程中納米粉體的氧化、提高濕磨的研磨分散效率，在濕磨過(guò)程中 加入占合金總質(zhì)量分?jǐn)?shù)2 3 %的兼具成形劑功能的含石蠟與PEG的高分子化合物，其中石 蠟與PEG的質(zhì)量比為3 1 1 1。濕磨介質(zhì)為同時(shí)能溶解石蠟與PEG的混合有機(jī)介質(zhì)。 為了防止?jié)衲ミ^(guò)度造成嚴(yán)重的W晶格畸變，從而導(dǎo)致燒結(jié)過(guò)程中WC晶粒的異常生長(zhǎng)與合金 組織結(jié)構(gòu)的不均勻，采用傳統(tǒng)濕磨工藝時(shí)，要嚴(yán)格控制濕磨時(shí)間在30 34h，球料質(zhì)量比在 4 1 5 1之間。為了防止因燒結(jié)溫度過(guò)高造成WC晶粒的異常生長(zhǎng)與合金組織結(jié)構(gòu)的 不均勻，根據(jù)合金中Co或Ni或Co+Ni含量的變化，合金燒結(jié)溫度控制在1360 1420°C之 間。本發(fā)明不采用長(zhǎng)時(shí)間濕磨、不采用高能球磨、不采用提高燒結(jié)溫度的高溫?zé)Y(jié)方 法制備合金。采用上述技術(shù)方案的具有高硬度高韌性雙高性能WC基硬質(zhì)合金的制備方法，利用納米粉體的高反應(yīng)活性，促進(jìn)合金燒結(jié)過(guò)程中WC的快速均勻原位反應(yīng)形核。通過(guò)聯(lián)合添 加適量的Cr3C2與稀土，改變合金中液態(tài)Co或Ni或Co-Ni中溶解組員的成分與界面元素的 分布狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)合金燒結(jié)過(guò)程中WC晶粒異常長(zhǎng)大的有效抑制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)液態(tài)Co/WC或 液態(tài)M/WC或液態(tài)Co-Ni/WC界面能的調(diào)控。通過(guò)對(duì)WC形核條件的控制、WC晶粒異常長(zhǎng)大 的抑制以及界面能的調(diào)控，改善WC晶粒的結(jié)晶完整性。通過(guò)界面能調(diào)控與模壓或等靜壓成 形應(yīng)力誘導(dǎo)，促進(jìn)WC晶粒沿(0001)晶面原位擇優(yōu)生長(zhǎng)。在上述基礎(chǔ)上獲得高結(jié)晶完整性、 純板狀晶結(jié)構(gòu)、各向同性的WC基硬質(zhì)合金。綜上所述，本發(fā)明是一種能制備具有高結(jié)晶完整性、純板狀晶結(jié)構(gòu)、各向同性的WC 基硬質(zhì)合金，實(shí)現(xiàn)合金的“雙高”特性的具有高硬度高韌性雙高性能WC基硬質(zhì)合金的制備 方法。


圖1是傳統(tǒng)WC基硬質(zhì)合金中結(jié)晶完整的WC晶粒的立體模型圖；圖2是傳統(tǒng)WC基硬質(zhì)合金中結(jié)晶完整的板狀晶硬質(zhì)合金中板狀晶WC的立體模型 圖；圖3是采用同種工藝制備WC-IOCo與WC-lOCo-O. 6Cr3C2_0. 06La203硬質(zhì)合金的維 氏硬度(HV30)與Palmqvist斷裂韌性(Klc)對(duì)比圖；圖4是WC-IOC0硬質(zhì)合金的三維體式微觀組織的掃描電鏡照片(2000 X)；圖5是WC-lOCo-O. 6Cr3C2_0. 06La203硬質(zhì)合金的三維體式微觀組織的掃描電鏡照 片(2000X)；圖6是WC-lOCo-O. 6Cr3C2_0. 06La203硬質(zhì)合金的三維體式微觀組織的掃描電鏡照 片(5000X)ο
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。 實(shí)施例1 采用比表面積平均粒度46. 4nm的W粉，比表面積平均粒度106. 8nm的石墨粉，比 表面積平均粒度255. Onm的Co粉，供應(yīng)態(tài)(40h濕磨預(yù)處理前)費(fèi)氏粒度1. 45 μ m的Cr3C2 以及無(wú)水硝酸鑭為原料，制備WC-IOCo與WC-lOCo-O. 6Cr3C2-0. 06La203硬質(zhì)合金。采用傳 統(tǒng)濕磨工藝制備合金混合料，濕磨時(shí)間為30h，球料比為5 1，在濕磨過(guò)程中加入占混合 料質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.2%的石蠟與占混合料質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.2%的PEG4000，采用體積比為1 1的 酒精與正己烷混合溶液為濕磨介質(zhì)。采用傳統(tǒng)模壓工藝壓制合金樣品，采用傳統(tǒng)真空燒結(jié) 工藝在1380°C保溫Ih對(duì)合金樣品進(jìn)行燒結(jié)。采用維氏硬度壓痕對(duì)角裂紋測(cè)量法測(cè)量合 金的Palmqvist斷裂韌性。制備的WC-IOCo與WC-lOCo-O. 6Cr3C2_0. 06La203硬質(zhì)合金的維 氏硬度(HV3tl)與Palmqvist斷裂韌性(Kle)對(duì)比圖見圖3。由圖3可以看出，WC-IOCo與 WC-lOCo-O. 6Cr3C2-0. 06La203硬質(zhì)合金的斷裂韌性分別為18. 3與18. lMN/m1·5，兩者相差僅
I.1 %，但WC-lOCo-O. 6Cr3C2-0. 06La203硬質(zhì)合金的硬度較WC-IOCo硬質(zhì)合金的硬度提高了
II.3%。WC-lOCo-O. 6Cr3C2-0. 06La203硬質(zhì)合金同時(shí)具有高硬度與高韌性的雙高性能。對(duì) 照WC-IOCo (見圖4)與WC-lOCo-O. 6Cr3C2_0. 06La203硬質(zhì)合金的微觀組織結(jié)構(gòu)(見圖5與圖6)可以看出，在相同的合金制備工藝條件下，由于成分的差別WC-IOCo硬質(zhì)合金的微觀 組織結(jié)構(gòu)與WC-lOCo-O. 6Cr3C2-0. 06La203硬質(zhì)合金的微觀組織結(jié)構(gòu)存在明顯區(qū)別。WC-IOCo 硬質(zhì)合金的微觀組織結(jié)構(gòu)中WC晶粒形貌為不規(guī)則多面體，合金中WC晶粒粒度分布不均勻， 最大的WC晶粒尺寸達(dá)到了近10 μ m。WC-lOCo-O. 6Cr3C2_0. 06La203硬質(zhì)合金的微觀組織結(jié) 構(gòu)中WC晶粒形貌全部為板狀三角棱，三角棱平均邊長(zhǎng)a < 2. 6 μ m、平均高度c < 0. 93 μ m、 c/a < 0. 36。三角棱WC晶粒外表光滑、 致密、棱角分明，具有較好的結(jié)晶完整性，合金組織 結(jié)構(gòu)中WC晶粒(0001)晶面取向具有隨機(jī)性。合金組織結(jié)構(gòu)中WC晶粒(0001)晶面取向的 隨機(jī)性可保證合金硬度與耐磨性的各向同性，使合金對(duì)各種受力環(huán)境具有較好的適應(yīng)性， 有利于合金雙高特性的正常發(fā)揮。實(shí)施例2:采用比表面積平均粒度46. 4nm的W粉，比表面積平均粒度106. Snm的石墨粉， 比表面積平均粒度205. Onm的Ni粉，供應(yīng)態(tài)(40h濕磨預(yù)處理前)費(fèi)氏粒度1. 45 μ m的 Cr3C2以及無(wú)水硝酸釔為原料，制備WC-lONi-O. 8Cr3C2_0. 04Y203硬質(zhì)合金。采用傳統(tǒng)濕磨 工藝制備合金混合料，濕磨時(shí)間為32h，球料比為4 1，在濕磨過(guò)程中加入占混合料質(zhì)量 分?jǐn)?shù)1.8%的石蠟與占混合料質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.8%的PEG4000，采用體積比為1 1的酒精與 正己烷混合溶液為濕磨介質(zhì)。采用傳統(tǒng)模壓工藝壓制合金樣品，采用壓力燒結(jié)工藝對(duì)合 金樣品進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1370°C，保溫時(shí)間為lh，爐內(nèi)Ar氣壓力為5.6MPa。制備的 WC-lONi-O. 8Cr3C2-0. 04Y203硬質(zhì)合金的維氏硬度(HV3tl)與Palmqvist斷裂韌性(Kle)分別 為1650kg/mm2與18. 4MN/m15，合金同時(shí)具有高硬度與高韌性的雙高性能。實(shí)施例3 采用比表面積平均粒度46. 4nm的W粉，比表面積平均粒度106. 8nm的石 墨粉，比表面積平均粒度255. Onm的Co粉，比表面積平均粒度205. Onm的Ni粉，供 應(yīng)態(tài)(40h濕磨預(yù)處理前)費(fèi)氏粒度1.45μπι的Cr3C2以及無(wú)水氯化鈰為原料，制備 WC-3Ni-7Co-0. 75Cr3C2-0. 05Ce02硬質(zhì)合金。采用傳統(tǒng)濕磨工藝制備合金混合料，濕磨時(shí)間 為34h，球料比為4 1，在濕磨過(guò)程中加入占混合料質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.8%的石蠟與占混合料質(zhì)量 分?jǐn)?shù)0.8%的PEG4000，采用體積比為1 1的酒精與正己烷混合溶液為濕磨介質(zhì)。采用傳 統(tǒng)模壓工藝壓制合金樣品，采用壓力燒結(jié)工藝對(duì)合金樣品進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1370°C，保 溫時(shí)間為lh，爐內(nèi)Ar氣壓力為5. 6MPa。制備的WC-3Ni-7Co_0. 75Cr3C2_0. 05Ce02硬質(zhì)合金 的維氏硬度(HV3tl)與Palmqvist斷裂韌性(Kle)分別為1675kg/mm2與18. 3MN/m15，合金同 時(shí)具有高硬度與高韌性的雙高性能。實(shí)施例4 采用比表面積平均粒度46. 4nm的W粉，比表面積平均粒度106. 8nm的石 墨粉，比表面積平均粒度255. Onm的Co粉，比表面積平均粒度205. Onm的Ni粉，供 應(yīng)態(tài)(40h濕磨預(yù)處理前)費(fèi)氏粒度1.45μπι的Cr3C2以及無(wú)水醋酸鐠為原料，制備 WC-3Ni-7Co-0. 8Cr3C2-0. 03Pr60n硬質(zhì)合金。采用傳統(tǒng)濕磨工藝制備合金混合料，濕磨時(shí)間 為34h，球料比為4 1，在濕磨過(guò)程中加入占混合料質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.8%的石蠟與占混合料質(zhì)量 分?jǐn)?shù)0.8%的PEG4000，采用體積比為1 1的酒精與正己烷混合溶液為濕磨介質(zhì)。采用傳 統(tǒng)模壓工藝壓制合金樣品，采用壓力燒結(jié)工藝對(duì)合金樣品進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1370°C，保 溫時(shí)間為lh，爐內(nèi)Ar氣壓力為5. 6MPa。制備的WC-3Ni-7Co_0. 8Cr3C2_0. 03Pr60n硬質(zhì)合金的維氏硬度(HV3tl)與Palmqvist斷裂韌性(Kle)分別為1670kg/mm2與18. 2MN/m15，合金同 時(shí)具有高硬度與高韌性的雙高性能。實(shí)施例5 采用比表面積平均粒度46. 4nm的W粉，比表面積平均粒度106. 8nm的石 墨粉，比表面積平均粒度255. Onm的Co粉，比表面積平均粒度205. Onm的Ni粉，供 應(yīng)態(tài)(40h濕磨預(yù)處理前)費(fèi)氏粒度1.45μπι的Cr3C2以及無(wú)水硝酸釹為原料，制備 WC-3Ni-7Co-0. 6Cr3C2-0. 07Nd203硬質(zhì)合金。采用傳統(tǒng)濕磨工藝制備合金混合料，濕磨時(shí)間 為34h，球料比為4 1，在濕磨過(guò)程中加入占混合料質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.8%的石蠟與占混合料質(zhì)量 分?jǐn)?shù)0.8%的PEG4000，采用體積比為1 1的酒精與正己烷混合溶液為濕磨介質(zhì)。采用傳 統(tǒng)模壓工藝壓制合金樣品，采用壓力燒結(jié)工藝對(duì)合金樣品進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1370°C，保 溫時(shí)間為lh，爐內(nèi)Ar氣壓力為5. 6MPa。制備的WC-3Ni-7Co_0. 6Cr3C2_0. 07Nd203硬質(zhì)合金 的維氏硬度(HV3tl)與Palmqvist斷裂韌性(Kle)分別為1668kg/mm2與18. 2MN/m15，合金同 時(shí)具有高硬度與高韌性的雙高性能。
權(quán)利要求
1.一種具有高硬度高韌性雙高性能WC基硬質(zhì)合金的制備方法，其特征是采用納米 W粉，納米石墨粉，比表面積平均粒度小于0. 5 μ m的超細(xì)Co粉或比表面積平均粒度小于 0. 5 μ m超細(xì)Ni粉或比表面積平均粒度均小于0. 5 μ m的超細(xì)Co和超細(xì)Ni粉為原料，Co、Ni 統(tǒng)稱為合金粘結(jié)劑，超細(xì)Cr3C2與稀土為聯(lián)合摻雜劑，所述超細(xì)Cr3C2添加量控制在占合金粘 結(jié)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的6 8%，稀土添加量以氧化物計(jì)控制在占合金粘結(jié)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0. 3 0.7%,采用濕磨工藝制備超細(xì)Cr3C2與稀土聯(lián)合摻雜的W-Co-C或W-Ni-C或W-Co-Ni-C混 合料，根據(jù)產(chǎn)品尺寸與形貌特征采用模壓成形或等靜壓成形工藝制備合金壓坯，采用真空 燒結(jié)工藝或壓力燒結(jié)工藝對(duì)合金進(jìn)行燒結(jié)，合金燒結(jié)溫度控制在1360 1420°C之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高硬度高韌性雙高性能WC基硬質(zhì)合金的制備方法，其特 征是在混合料濕磨前預(yù)先對(duì)超細(xì)Cr3C2進(jìn)行32 4 濕磨預(yù)處理；稀土以鹽溶液形式加 入，稀土鹽為能溶于有機(jī)介質(zhì)的硝酸鹽、氯化物或醋酸鹽中的一種，稀土元素為L(zhǎng)a、Ce、Pr、 Nd或Y中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有高硬度高韌性雙高性能WC基硬質(zhì)合金的制備方法， 其特征是在濕磨過(guò)程中加入占合金總質(zhì)量分?jǐn)?shù)2 3%的兼具防氧化劑、分散劑、成形劑 功能的含石蠟與PEG的高分子化合物，其中石蠟與PEG的質(zhì)量比例為3 1 1 1 ；濕磨介 質(zhì)為同時(shí)能溶解石蠟與PEG的混合有機(jī)介質(zhì)；采用傳統(tǒng)濕磨工藝時(shí)，控制濕磨時(shí)間在30 34h之間，球料質(zhì)量比在4 1 5 1之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有高硬度高韌性雙高性能WC基硬質(zhì)合金的制備方法。采用納米W粉，納米石墨粉，比表面積平均粒度小于0.5μm的超細(xì)Co粉或超細(xì)Ni粉或超細(xì)Co和超細(xì)Ni粉為原料，超細(xì)Cr3C2與稀土為聯(lián)合摻雜劑，所述的超細(xì)Cr3C2的添加量控制在占合金粘結(jié)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的6～8％，稀土的添加量以氧化物計(jì)控制在占合金粘結(jié)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3～0.7％，采用濕磨工藝制備超細(xì)Cr3C2與稀土聯(lián)合摻雜的W-Co-C或W-Ni-C或W-Co-Ni-C混合料，根據(jù)產(chǎn)品尺寸與形貌特征采用模壓成形或等靜壓成形工藝制備合金壓坯，采用真空燒結(jié)工藝或壓力燒結(jié)工藝對(duì)合金進(jìn)行燒結(jié)，合金燒結(jié)溫度控制在1360～1420℃之間。本發(fā)明能制備具有高結(jié)晶完整性、純板狀晶結(jié)構(gòu)、各向同性的WC基硬質(zhì)合金，實(shí)現(xiàn)合金的“雙高”特性。
文檔編號(hào)C22C1/05GK102061401SQ20101058327
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者吳厚平, 張立, 熊湘君, 陳述 申請(qǐng)人:中南大學(xué)