[发明专利]以铁－铝金属间化合物为主粘结相的硬质合金及制备方法

权利要求书

1.以铁－铝金属间化合物FeAl或Fe₃Al为主粘结相的硬质合金，其特征在于：硬质相为碳化钨和/或碳化钛、Cr₃C₂，硬质相总体积百分比为60%～90%；以FeAl为主粘结相的硬质合金其硬质相中碳化钨和/或碳化钛的体积百分比为该硬质合金的58.00%~89.59%，余量为Cr₃C₂；以Fe₃Al为主粘结相的硬质合金其硬质相中碳化钨和/或碳化钛的体积百分比为该硬质合金的57.84%~89.52%，余量为Cr₃C₂；粘结相总体积百分比为10%～40%，其中主粘结相FeAl或Fe₃Al体积百分比为粘结相的50%～90%，次粘结相为钴，其体积百分比为粘结相的10%～50%。

2.如权利要求1所述的优选以铁－铝金属间化合物FeAl或Fe₃Al为主粘结相的硬质合金，其特征在于：硬质相总体积百分比为60%～80%；以FeAl为主粘结相的硬质合金其硬质相中碳化钨和/或碳化钛的体积百分比为该硬质合金的58.19%～79.09%，余量为Cr3C2；以Fe3Al为主粘结相的硬质合金其硬质相中碳化钨和/或碳化钛体积百分比为该硬质合金的57.96%～78.98%，余量为Cr3C2；粘结相总体积百分比为20%～40%，其中主粘结相FeAl或Fe₃Al体积百分比为粘结相的70%，次粘结相钴的体积百分比为粘结相的30%。

3.如权利要求1或2所述的以铁－铝金属间化合物为主粘结相的硬质合金的制造方法，依次包括以下步骤：

（1）按铁－铝金属间化合物Fe₄₀Al或Fe₂₈Al的成分比例，把铁粉和铝粉与碳化钨和/或碳化钛粉末混合均匀；其中铁粉和铝粉共占混合粉末的质量百分比分别为1.94 %~40.97%或2.34 %~45.74 %，余量为碳化钨和/或碳化钛粉末；

（2）将上述混合粉末置于石墨容器中铺平厚度≤50mm，在非氧化性气氛下，以≤10℃/min的升温速度加热至900℃~1200℃，保温1小时以上，然后自然冷却，获得碳化钨和/或碳化钛与铁－铝金属间化合物FeAl或Fe₃Al的混合物；将混合物碾磨，破碎，过120目以上筛网，获得粒度为120μm以下的碳化钨和/或碳化钛与铁－铝金属间化合物FeAl或Fe₃Al的混合粉末；

（3）将上述碳化钨和/或碳化钛与铁－铝金属间化合物FeAl或Fe₃Al的混合粉末在400℃±50℃的氢气气氛下进行除氧预处理；

（4）将质量百分比为0.61%~30.22%的钴粉和0.19%~2.27%的Cr₃C₂粉，或0.60%~29.06%的钴粉和0.22%~2.35%的Cr₃C₂粉，分别与余量的上述碳化钨和/或碳化钛与铁－铝金属间化合物FeAl或Fe₃Al的混合物粉末湿磨混合18～36小时，获得湿磨混合料；

（5）湿磨混合料经喷雾干燥、压制成型制成压坯；

（6）压坯经1250℃~1550℃低压液相烧结，其中含FeAl成分的压坯烧结温度为1250℃～1450℃，含Fe₃Al成分的压坯烧结温度为1400℃～1550℃；烧结后获得铁－铝金属间化合物FeAl或Fe₃Al为主粘结相的硬质合金，其中粘结相总体积百分比为10%～40%，其中主粘结相为铁－铝金属间化合物FeAl或Fe₃Al，次粘结相为钴，主、次粘接相体积百分比分别为粘结相的50%～90%、10%～50%。