改性超細(xì)硬質(zhì)合金的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及超細(xì)硬質(zhì)合金的制備方法，具體涉及La2O3改性超細(xì)硬質(zhì)合金的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超細(xì)硬質(zhì)合金因具有高耐磨性、高硬度、高強(qiáng)度、高紅硬性等優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于金屬切削工具、電子工業(yè)(如微鉆)、微型雕刻刀刀具(棒材)、木工刀具等領(lǐng)域。隨著各種難加工材料的問(wèn)世和世界進(jìn)入電子信息時(shí)代，對(duì)硬質(zhì)合金合金的性能提出了更高的要求。為此近些年在制備硬質(zhì)合金上添加稀土氧化物，主要原因一是稀土氧化物會(huì)分布在晶界上，有效阻止晶界迀移和WC在Co中的溶解，從而抑制晶粒的聚集長(zhǎng)大;二是稀土氧化物能夠凈化晶界中的雜質(zhì)，對(duì)粘結(jié)相起彌散強(qiáng)化作用，且能降低硬質(zhì)合金的燒結(jié)溫度。CN201310091944.X公布了“稀土改性鋼結(jié)硬質(zhì)合金及制備方法”，其先通過(guò)噴霧干燥造粒，然后真空燒結(jié)制得稀土改性鋼結(jié)硬質(zhì)合金。該方法存在成分復(fù)雜、成分分布均勻性難以控制的缺陷，影響了制作成本和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種操作方便易控、成分分布均勻、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、制作成本低的La2O3改性超細(xì)硬質(zhì)合金的制備方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明La203改性超細(xì)硬質(zhì)合金的制備方法通過(guò)合金原料混料、濕磨、干燥、造粒、壓制成型和真空燒結(jié)制備稀土改性超細(xì)硬質(zhì)合金;操作步驟如下:
步驟a:將0.2-0.6wt.%的1^203、0.4-0.8wt.%的0心和余量為WC_10%wt.Co納米復(fù)合粉放入硬質(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(wú)水乙醇作為球磨介質(zhì)和相當(dāng)于粉體總質(zhì)量的4-6倍的硬質(zhì)合金磨球；
步驟c:濕磨在紅外干燥箱中進(jìn)行，干燥溫度控制在70-90 0C ;
步驟d:按混合料的3-7wt.%加入預(yù)先配置好的聚乙烯醇溶液進(jìn)行造粒，造粒后過(guò)篩； 步驟e:粉體在電動(dòng)壓片機(jī)上進(jìn)行壓制，壓制壓力為200-400MPa;
步驟f:壓制好的坯體在1430-1450 °C溫度下真空燒結(jié)并保溫30-90min，最后隨爐冷卻，得到La2O3改性超細(xì)硬質(zhì)合金產(chǎn)品。
[0005]所述La2O3的純度大于99.99%。
[0006]所述Cr3C2的費(fèi)氏粒度為2.7-3.3μπι。
[0007]所述WC-10%wt.Co納米復(fù)合粉的費(fèi)氏粒度為55-65nm。
[0008]所述聚乙烯醇的純度大于99%。
[0009]采用上述方法制得的La2O3改性超細(xì)硬質(zhì)合金孔隙率、抗彎強(qiáng)度和洛氏硬度等性能指標(biāo)均達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，具有操作方便易控、成分分布均勻、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、制作成本低的特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明La203改性超細(xì)硬質(zhì)合金的制備方法作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0011]以下三個(gè)實(shí)施例制得的La2O3改性超細(xì)硬質(zhì)合金的孔隙率通過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO-BIS4505來(lái)觀測(cè)；采用CMT-5105型萬(wàn)能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行抗彎強(qiáng)度測(cè)試，測(cè)試過(guò)程中，同組分和工藝參數(shù)的材料均使用五個(gè)測(cè)試取算術(shù)平均值;通過(guò)HR-150A型洛氏硬度儀測(cè)量材料的硬度，五個(gè)試樣多點(diǎn)測(cè)定取平均值。
[0012]實(shí)例1:將0.2wt.%的1^203、0.8wt.%的03&和余量為WC_10%wt.Co納米復(fù)合粉的原料混合，在紅外干燥箱中進(jìn)行濕磨，在70°C溫度下干燥后，按混合料的3 wt.%加入預(yù)先配置好的聚乙烯醇溶液進(jìn)行造粒，通過(guò)不同目數(shù)的不銹鋼篩子過(guò)篩后，在壓制壓力為400Mpa的電動(dòng)壓片機(jī)上進(jìn)行壓制，壓制成型后在1430°C下真空燒結(jié)并保溫90min，最后隨爐冷卻，得到La2O3改性超細(xì)硬質(zhì)合金產(chǎn)品。
[0013]產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)為:孔隙率A02B02C00，抗彎強(qiáng)度2876Mpa，洛氏硬度92.0HRA。
[0014]實(shí)例2:將0.4wt.%的1^203、0.6wt.%的Cr3C2和余量為WC_10%wt.Co納米復(fù)合粉的原料混合，在紅外干燥箱中進(jìn)行濕磨，在80°C溫度下干燥后，按混合料的5 wt.%加入預(yù)先配置好的聚乙烯醇溶液進(jìn)行造粒，通過(guò)不同目數(shù)的不銹鋼篩子過(guò)篩后，在壓制壓力為300Mpa的電動(dòng)壓片機(jī)上進(jìn)行壓制，壓制成型后在1440°C下真空燒結(jié)并保溫60min，最后隨爐冷卻，得到La2O3改性超細(xì)硬質(zhì)合金產(chǎn)品。
[0015]產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)為:孔隙率A02B00C00，抗彎強(qiáng)度3150Mpa，洛氏硬度92.3HRA。
[0016]實(shí)例3:將 0.6wt.%的1^203、0.4wt.°/^Cr3C2 和余量為 WC_10%wt.Co 納米復(fù)合粉的原料混合，在紅外干燥箱中進(jìn)行濕磨，在90°C溫度下干燥后，按混合料的7 wt.%加入預(yù)先配置好的聚乙烯醇溶液進(jìn)行造粒，通過(guò)不同目數(shù)的不銹鋼篩子過(guò)篩后，在壓制壓力為200Mpa的電動(dòng)壓片機(jī)上進(jìn)行壓制，壓制成型后在1450°C下真空燒結(jié)并保溫30min，最后隨爐冷卻，得到La2O3改性超細(xì)硬質(zhì)合金產(chǎn)品。
[0017]產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)為:孔隙率A02B04C00，抗彎強(qiáng)度2679Mpa，洛氏硬度91.8HRA。
[0018]比較以上三個(gè)實(shí)施例可以看出，實(shí)施例2制得的產(chǎn)品綜合性能最優(yōu)，實(shí)施例2為最佳實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種La203改性超細(xì)硬質(zhì)合金的制備方法，通過(guò)合金原料混料、濕磨、干燥、造粒、壓制成型和真空燒結(jié)制備稀土改性超細(xì)硬質(zhì)合金;其特征是:按以下步驟操作: 步驟 a:將 0.2-0.6wt.%的1^203、0.4-0.8wt.%的0302 和余量為 WC_10%wt.Co 納米復(fù)合粉放入硬質(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(wú)水乙醇作為球磨介質(zhì)和相當(dāng)于粉體總質(zhì)量的4-6倍的硬質(zhì)合金磨球； 步驟c:濕磨在紅外干燥箱中進(jìn)行，干燥溫度控制在70-90 0C ; 步驟d:按混合料的3-7 wt.%加入預(yù)先配置好的聚乙烯醇溶液進(jìn)行造粒，造粒后過(guò)篩； 步驟e:粉體在電動(dòng)壓片機(jī)上進(jìn)行壓制，壓制壓力為200-400MPa; 步驟f:壓制好的坯體在1430-1450 °C溫度下真空燒結(jié)并保溫30-90min，最后隨爐冷卻，得到La2O3改性超細(xì)硬質(zhì)合金產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述La2O3改性超細(xì)硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于:所述La2O3的純度大于99.99%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述La2O3改性超細(xì)硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于:所述Cr3C2的費(fèi)氏粒度為3.7-3.3μηι。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述La203改性超細(xì)硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于:所述WC-10%wt.Co納米復(fù)合粉的費(fèi)氏粒度為55-65nm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述La2O3改性超細(xì)硬質(zhì)合金的制備方法，其特征在于:所述聚乙烯醇的純度大于99%。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種La2O3改性超細(xì)硬質(zhì)合金的制備方法，通過(guò)合金原料混料、濕磨、干燥、造粒、壓制成型和真空燒結(jié)制備稀土改性超細(xì)硬質(zhì)合金：將0.2wt.%的La2O3、0.8wt.%的Cr3C2和余量為WC-10%wt.Co納米復(fù)合粉的原料混合，在紅外干燥箱中濕磨，干燥后按混合料的3-7wt.%加入預(yù)先配置好的聚乙烯醇溶液進(jìn)行造粒，過(guò)篩后在壓制壓力為200-400Mpa的電動(dòng)壓片機(jī)上進(jìn)行壓制，成型后在1430-1450℃下真空燒結(jié)并保溫30-90min，最后隨爐冷卻得到La2O3改性超細(xì)硬質(zhì)合金產(chǎn)品。本發(fā)明制備的La2O3改性超細(xì)硬質(zhì)合金孔隙率低、抗彎強(qiáng)度高和硬度高，具有優(yōu)良穩(wěn)定的綜合力學(xué)性能。
【IPC分類】C22C29/08, C22C1/05
【公開(kāi)號(hào)】CN105603285
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610106116
【發(fā)明人】吳鵬, 溫德才
【申請(qǐng)人】龍巖學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年2月26日