采用機械合金化制造WC-Co納米復合粉的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及復合粉體制備技術，尤其涉及一種采用機械合金化制造WC-Co納米復合粉的方法。
【背景技術】
[0002]隨著對現(xiàn)代材料加工的要求越來越高，對高強硬度碳化鎢硬質(zhì)合金刀具材料的需求迫在眉睫，而納米碳化鎢硬質(zhì)合金能有效地解決了傳統(tǒng)碳化鎢硬質(zhì)合金硬度與強度之間的矛盾，制備出“雙高”的刀具材料，當WC-Co硬質(zhì)合金中WC硬質(zhì)相的晶粒尺寸小于0.5μπι時，Co粘結相為納米級，此時不僅硬質(zhì)合金的抗彎強度可增加一倍多，硬度也會有明顯增加。因此，納米WC-Co復合粉的制備成為超硬工具領域的研究熱點。CN201310411270.7公布了“一種納米WC-Co復合粉末的制備”，其在納米WC粉上化學鍍鈷，雖然得到均勻的金屬鍍鈷層，但工藝復雜，且在制備過程中反應物質(zhì)過多，容易留有殘渣。CN201010152780.3公布了 “納米WC-Co復合粉制備方法”，它是在配方中直接加入可溶性碳源，且在碳化、調(diào)碳工序中通過調(diào)節(jié)混合氣體的氫碳比例精確控制碳含量，從而制得納米WC-Co復合粉，但過程難以控制，且成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種采用機械合金化制造WC-Co納米復合粉的方法，通過這種制造方法獲得操作簡單易控、制作成本低、產(chǎn)品均勻分布復合效果好的WC-Co納米復合粉，使之具備理想的高強硬度性能。
[0004]為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用機械合金化制造WC-Co納米復合粉的方法的操作步驟如下:
步驟a:將納米WC粉和納米Co粉按質(zhì)量比(90-94): (6_10)的比例配制，放入硬質(zhì)合金球磨罐中；
步驟b:在球磨罐中，加入粉體總質(zhì)量5-7%的無水乙醇作為球磨介質(zhì)和相當于粉體總質(zhì)量的30-50倍的硬質(zhì)合金磨球；
步驟c:在球磨罐中進行氣氛處理，使之形成保護氣氛后開始球磨，球磨時間為24-48小時，球磨結束，靜置，待粉料和磨球充分冷卻后在手套箱中取出粉末，即制得均勻分布的WC-Co納米復合粉。
[0005]所述氣氛處理是在球磨罐中充入惰性氣體。
[0006]所述惰性氣體為氮氣或氬氣中的一種或兩者混合氣體。
[0007]所述氣氛處理是在球磨罐中抽真空。
[0008]本發(fā)明采用機械合金化制造WC-Co納米復合粉的方法具有以下特點:
1、球磨介質(zhì)為無水乙醇，防止機械合金化過程中發(fā)生“冷焊”現(xiàn)象。
[0009]2、磨球為不同大小和比例的硬質(zhì)合金球，以提高機械合金化的復合效果。
[0010]3、球磨罐是硬質(zhì)合金材質(zhì)，以降低機械合金化過程中球磨罐對粉體的污染。
[0011]4、球磨罐中充入的保護氣體為氮氣或氬氣，避免在機械合金化過程中粉體的氧化。
[0012]上述采用機械合金化制造WC-Co納米復合粉的方法可獲得均勾分布的WC-Co納米復合粉，從而滿足對硬質(zhì)合金刀具材料高強度和高硬度的要求。
【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實施例對本發(fā)明采用機械合金化來制造WC-Co納米復合粉的方法作進一步詳細說明。
[0014]本發(fā)明采用機械合金化來制造WC-Co納米復合粉的方法，其具體步驟為:將納米WC粉和納米Co粉按質(zhì)量比(90-94): (6-10)的比例配制，放入球磨罐中。在硬質(zhì)合金球磨罐中，加入粉體總質(zhì)量5-7%的球磨介質(zhì)和30-50倍的磨球，在有氣氛保護或真空條件的硬質(zhì)合金球磨罐中球磨24-48小時，球磨結束后，靜置，以使粉料和硬質(zhì)合金磨球充分冷卻后在手套箱中取出粉末，即制得均勻分布的WC-Co納米復合粉。根據(jù)不同參數(shù)列舉以下三個實施例。
[0015]實例1:將納米WC粉和納米Co粉按質(zhì)量比92:8的比例配制，放入球磨罐中。在硬質(zhì)合金球磨罐中，加入粉體總質(zhì)量6%的無水乙醇和40倍的磨球，在氮氣保護條件的硬質(zhì)合金球磨罐中球磨32小時，球磨結束后，靜置，以使粉料和硬質(zhì)合金磨球充分冷卻后在手套箱中取出粉末，即制得WC-Co納米復合粉。
[0016]實例2:將納米WC粉和納米Co粉按質(zhì)量比90:10的比例配制，放入球磨罐中。在硬質(zhì)合金球磨罐中，加入粉體總質(zhì)量5%的無水乙醇和50倍的磨球，在氬氣保護條件的硬質(zhì)合金球磨罐中球磨24小時，球磨結束后，靜置，以使粉料和硬質(zhì)合金磨球充分冷卻后在手套箱中取出粉末，即制得WC-Co納米復合粉。
[0017]實例3:將納米WC粉和納米Co粉按質(zhì)量比94:6的比例配制，放入球磨罐中。在硬質(zhì)合金球磨罐中，加入粉體總質(zhì)量7%的無水乙醇和40倍的磨球，在真空保護條件的硬質(zhì)合金球磨罐中球磨48小時，球磨結束后，靜置，以使粉料和硬質(zhì)合金磨球充分冷卻后在手套箱中取出粉末，即制得WC-Co納米復合粉。
[00! 8]以上二個實例中實例I可得到均勾的WC-Co納米復合粉，是最佳實施例。
【主權項】
1.一種采用機械合金化制造WC-C0納米復合粉的方法，其特征是:該方法的操作步驟如下: 步驟a:將納米WC粉和納米Co粉按質(zhì)量比(90-94): (6_10)的比例配制，放入硬質(zhì)合金球磨罐中； 步驟b:在球磨罐中，加入粉體總質(zhì)量5-7%的無水乙醇作為球磨介質(zhì)和相當于粉體總質(zhì)量的30-50倍的硬質(zhì)合金磨球； 步驟c:在球磨罐中進行氣氛處理，使之形成保護氣氛后開始球磨，球磨時間為24-48小時，球磨結束，靜置，待粉料和磨球充分冷卻后在手套箱中取出粉末，即制得均勻分布的WC-Co納米復合粉。2.根據(jù)權利要求1所述采用機械合金化制造WC-Co納米復合粉的方法，其特征是:所述氣氛處理是在球磨罐中充入惰性氣體。3.根據(jù)權利要求2所述采用機械合金化制造WC-Co納米復合粉的方法，其特征是:所述惰性氣體為氮氣或氬氣中的一種或兩者混合氣體。4.根據(jù)權利要求1所述采用機械合金化制造WC-Co納米復合粉的方法，其特征是:所述氣氛處理是在球磨罐中抽真空。5.根據(jù)權利要求1所述采用機械合金化制造WC-Co納米復合粉的方法，其特征是:所述磨球為不同大小的硬質(zhì)合金球。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采用機械合金化制造WC-Co納米復合粉的方法，它將納米WC粉和納米Co粉按（90-94）:（6-10）比例配好，加入相當于粉體總質(zhì)量5-7%的無水乙醇作為球磨介質(zhì)和相當于粉料總質(zhì)量的30-50倍的硬質(zhì)合金磨球，在有氣氛保護或真空條件的硬質(zhì)合金球磨罐中球磨24-48小時，球磨結束后，靜置一段時間，以使粉料和硬質(zhì)合金磨球充分冷卻后在手套箱中取出粉末，即可獲得成分分布均勻的WC-Co納米復合粉。
【IPC分類】B22F9/04
【公開號】CN105537599
【申請?zhí)枴緾N201510959694
【發(fā)明人】吳鵬, 溫德才
【申請人】龍巖學院
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月21日