[发明专利]一种铝掺杂硬质合金的制备方法

说明书

本发明公开一种铝掺杂硬质合金的制备方法，该方法通过如下步骤实现：1)称取以下组分进行配比：钼粉，镍粉，常规碳化钨粉，抑制剂，掺杂铝的钴粉，其余为铸造碳化钨粉；2)将常规碳化钨粉和铸造碳化钨粉混合进行球磨；将抑制剂和掺杂铝的钴粉混合进行球磨；3)将球磨后的混合碳化钨粉和球磨后的掺杂铝的钴粉混合进行湿磨，得到第一混合浆料；4)将剩余的组分混合后湿磨，得到第二混合浆料；5)将湿磨浆料混合均匀，得硬质合金用混合料；6)对硬质合金用混合料进行过滤、干燥处理并喷雾制粒，然后压制成型制成压坯；7)将压坯进行烧结、保温，制得铝掺杂硬质合金。本发明通过采用掺杂铝的钴粉，可以大幅度提升合金的耐腐蚀性和耐磨性。

技术领域

本发明涉及硬质合金材料技术领域，尤其涉及一种铝掺杂硬质合金的制备方法。

背景技术

硬质合金具有高强度、高硬度、优良的耐磨性、耐热性以及良好的抗腐蚀性等特点，而被广泛用来制作耐磨零件、切削工具、模具、矿山采掘工具、地质钻探工具、石油开采工具、结构零件、耐高温高压的缸体和机械密封零件等。在石油、化工、矿山、水利和金属切削行业中机械零件通常工作在腐蚀环境中，受到腐蚀的机械零件会加快磨损，而导致零件提前失效，应用于这种环境中的硬质合金零件，目前都普遍存在韧性差、耐腐蚀性差、致密度、抗拉强度差、可塑性差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种铝掺杂硬质合金的制备方法，解决了现有技术中硬质合金存在耐腐蚀性和可塑性差的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种铝掺杂硬质合金的制备方法，该方法通过如下步骤实现：

步骤一、按以下重量百分比的组分进行配比：钼粉4~6%，镍粉5~7%，常规碳化钨粉45~60%，抑制剂0.6~1.0%，掺杂铝的钴粉7~9%，其余为铸造碳化钨粉；

步骤二、先将常规碳化钨粉和铸造碳化钨粉混合进行球磨至粒径为0.3~0.8um，得到球磨后的混合碳化钨粉，备用；将抑制剂和掺杂铝的钴粉混合进行球磨至粒径为0.2~0.6um，得到球磨后的掺杂铝的钴粉，备用；

步骤三、再将所述球磨后的混合碳化钨粉和所述球磨后的掺杂铝的钴粉混合加入球磨机中进行湿磨，得到第一混合浆料；

步骤四、将剩余的组分混合后加入球磨机中湿磨至粒度为1~2um，得到第二混合浆料；

步骤五、将所述第一混合浆料与所述第二混合浆料混合均匀，获得硬质合金用混合料；

步骤六、对所述硬质合金用混合料进行过滤、干燥处理并喷雾制粒，然后在450~470MPa的压力下压制成型，制成压坯；

步骤七、将所述压坯在温度为1370~1390℃、真空度为1~2Pa的条件下烧结，保温3~4h，制得铝掺杂硬质合金。

优选地，所述步骤六中，过滤的目数为40~50目，干燥温度为75~80℃。

优选地，所述步骤一中，掺杂铝的钴粉的制备方法通过以下步骤实现：

步骤1）在溶液罐中分别配制钴的浓度为108~112g/L的氯化钴溶液和氨的浓度为220~230g/L的碳酸氢铵溶液；

步骤2）向溶液罐中氯化钴溶液中加入六水合氯化铝，搅拌均匀，得到掺杂氯化钴溶液；

步骤3）对所述碳酸氢铵溶液和掺杂氯化钴溶液分别进行除油；

步骤4）向反应釜内加入1~2L的纯水作为底液，对反应釜内进行加热；

步骤5）用蠕动泵进料，将除油后的掺杂氯化钴溶液和除油后的碳酸氢铵溶液同时加入反应釜中，进料过程中保持掺杂氯化钴溶液的流量不变，通过调节碳酸氢铵溶液的流量控制pH值为7.3~7.5，反应2~4h生成掺杂碳酸钴；